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含有C-N键的化合物在在农林医药等各种行业都有着广泛的应用。因此此类化合物在有机化学中占有重要的地位,构建C-N键的反应也是有机反应中不可或缺的一个组成部分。传统的C-N键的构建需要高温、高压等比较苛刻的条件。人们发现可以通过过渡金属在比较温和的条件下催化N-芳基化。与其他贵金属相比,铜盐作为催化剂廉价易得、毒性低、稳定性高,因而更加受到化学家的青睐。
有机化学学科近年来和材料学相结合取得了很多新的成果。离子液体在被发现和制备出以后,由于其优良的特性被广泛应用在多种反应中。离子液体等很多材料的价格昂贵,不能应用在工业大规模生产中。因此科学家开始发展固载材料,以达到回收利用和节省成本的目的。如今各种负载材料被制备出来并开始应用在有机化学的各个领域中。
本文中使用共沉淀法制备了磁性纳米Fe3O4,并使用红外光谱和扫描电镜对其进行表征。通过碘丙基三甲氧基硅烷(CPTMO)与三正丁胺进行季铵化反应合成出季铵盐离子液体,然后通过离子液体上的甲氧基与纳米Fe3O4上的羟基的连接将这种离子液体负载在纳米Fe3O4上。将这种纳米Fe3O4负载的碘丙基三甲氧基硅烷三乙基碘化铵离子液体(简称:Fe3O4-IL)作为相转移催化剂,应用于铜催化的C-N交叉偶联反应中,通过各种反应条件的筛选得到了比较温和且高效的模型反应体系。该体系采用水相反应,避免使用有机反应溶剂,使C-N偶联反应在更加绿色环保体系中进行。研究表明Fe3O4-IL催化剂易于从反应混合溶液中利用外界磁力分离,并且有很好的循环利用效果,这一特性使Fe3O4-IL具有良好的工业应用前景。