[发明专利]基于聚离子液体的非均相手性催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.基于聚离子液体的非均相手性催化剂，其特征在于：首先通过乙烯基吡啶单体的可逆加成-断裂链转移聚合并与卤代烷烃反应制得聚吡啶类离子液体，然后通过聚吡啶类离子液体与L-脯氨酸手性单体络合并进一步通过手性单体自由基聚合制得基于聚离子液体的非均相手性催化剂，其结构式为：

其中r为0-16之间的整数，X为F、Cl或Br，m＝20-800。

2.一种权利要求1所述的基于聚离子液体的非均相手性催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1)聚乙烯基吡啶的制备，将0.8g乙烯基吡啶单体、20.7mg链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯和3.22mg引发剂偶氮二异丁腈溶于5mL DMF中，完全溶解后密封，采用冻融五次法来除去体系中的氧气，将反应瓶放在油浴锅中搅拌反应，于60℃反应24h，反应结束后，在乙醚中沉淀，离心，将固体用乙醇溶解，再在乙醚中沉淀多次直至单体完全除尽，然后于40℃干燥48h得到浅粉色固体产物即聚乙烯基吡啶；

(2)聚吡啶类离子液体的制备，将0.2g聚乙烯基吡啶加入到反应瓶中并用氯仿分散溶解，超声分散5min后将2mL卤代烷烃加入到反应瓶中，于60℃反应48h，反应后用冷的石油醚沉淀，沉淀物用乙醇重新溶解再用石油醚沉淀，洗涤三次后过滤，最后于40℃真空干燥制得聚吡啶类离子液体；

(3)L-脯氨酸手性单体的制备，量取10mL三氟乙酸于100mL的圆底烧瓶中，冰水浴条件下分批加入2g L-羟脯氨酸，室温反应3h，待固体全部溶解后在冰水浴条件下加入3.2mL甲基丙烯酰氯，室温反应3h，待反应结束后向反应瓶中加入冷的乙醚，有白色沉淀生成，过滤后用乙醚反复洗涤，加入二氯甲烷，用三乙胺调节pH至碱性，充分反应3h后旋蒸除去三乙胺和二氯甲烷，再用二氯甲烷洗涤三次，抽滤，室温烘干即得L-脯氨酸手性单体；

(4)基于聚离子液体的非均相手性催化剂的制备，依次将0.2-0.4g聚吡啶类离子液体和0.398g L-脯氨酸手性单体加入到10mL N,N-二甲基甲酰胺中并超声溶解，再加入2.2mg引发剂偶氮二异丁腈后密封，采用冻融五次法来除去体系中的氧气，将反应瓶放在油浴锅中搅拌反应，于75℃反应48h，反应结束后离心收集沉淀，分别用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇洗涤5-10次，再于40℃干燥48h得到蓝固体产物即基于聚离子液体的非均相手性催化剂。

3.一种权利要求1所述的基于聚离子液体的非均相手性催化剂的制备方法，其特征在于具体合成路线为：

4.权利要求1所述的基于聚离子液体的非均相手性催化剂在催化不对称Aldol反应中的应用，其特征在于具体过程为：在试管中加入基于聚离子液体的非均相手性催化剂和1mLDMF，超声分散均匀后用注射器取0.1mL的丙酮加入试管，搅拌均匀后加入38mg对硝基苯甲醛并于设定温度反应，薄层色谱跟踪反应至终点，反应结束后回收基于聚离子液体的非均相手性催化剂并重复循环使用，产物用乙酸乙酯萃取，蒸馏水洗涤，无水MgSO₄干燥，柱色谱分离，于30℃真空干燥48h制得目标产物。

5.权利要求1所述的基于聚离子液体的非均相手性催化剂在催化三组分反应中的应用，其特征在于具体过程为：在圆底烧瓶中加入基于聚离子液体的非均相手性催化剂和2.5mL乙醇或乙腈，超声分散均匀后依次加入70.3mg对氯苯甲醛和87.1mg 2-羟基-1,4-萘醌，于80℃回流反应1h后加入48.5mg 3-氨基-5-甲基吡唑，继续回流反应21h，反应完成后用乙醇反复洗涤产物，于40℃真空干燥制得目标产物，回收基于聚离子液体的非均相手性催化剂并重复循环使用。