[发明专利]一种低共熔溶剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，具体公开一种低共熔溶剂及其制备方法和应用。所述低共熔溶剂由己内酰胺和山梨醇制备而成，适用于多种溴代芳烃和苯基硼酸为底物的铃木反应中，均能达到显著提高反应速率，减少催化剂用量的目的，且反应后产品与己内酰胺/山梨醇低共熔溶剂不互溶，简化了反应的后处理过程，仅需简单萃取即可得到目标产物，且本发明提供的己内酰胺/山梨醇低共熔溶剂还能有效固定钯金属催化剂，降低分液过程催化剂的损失；除此之外，还能抑制苯基硼酸自身的偶联反应，提高铃木反应的选择性，降低副反应的发生，从而提高目标产物的收率和纯度，在铃木反应中展现出良好的应用前景，推广应用价值极高。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体公开一种低共熔溶剂及其制备方法和应用。

背景技术

Suzuki-Miyaura交叉偶联反应(简称铃木反应)，是有机硼化物与卤代苯之间发生的交叉偶联反应，是形成碳-碳键化合物的一种通用型方法。在Pd等过渡金属催化下，有机硼化物与卤代苯可以在温和条件下发生交叉偶联反应，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯衍生物。联苯衍生物是一种极为重要的化工中间体，已被广泛应用于纳米材料、电子科技和制药工程等分子有机合成领域。

但是，现有铃木反应通常使用Pd(PPh3)₄作为催化剂，由于钯价格昂贵，故反应成本较高。再者，铃木反应中使用的反应溶剂多为挥发性溶剂，且反应溶剂不易回收循环再用，同时无法有效提高铃木反应的反应活性。因此，研发一种环境友好、可循环利用且可以有效提高铃木反应活性，从而可降低催化剂和反应溶剂使用量的绿色溶剂体系，对于扩大铃木反应的应用范围具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术铃木反应的反应溶剂无法有效提高反应活性、不易回收循环利用，以及具有一定毒性，环境友好性较差等问题，本发明提供一种低共熔溶剂及其制备方法和应用。本发明以特定组成的低共熔溶剂作为铃木反应的反应溶剂，有效降低了铃木反应的反应时间、催化剂的用量，同时，还实现了反应溶剂的多次重复利用，且溶剂无毒无害，价格低廉，对苯基硼酸和溴代芳烃的底物适应好，在铃木反应中具有广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种低共熔溶剂，由己内酰胺和山梨醇制备而成。

本发明中的低共熔溶剂以己内酰胺和山梨醇为原料，得到低共熔溶剂，其热稳定性好，粘度适中，展现出良好的应用前景，且原料成本低廉，来源广泛，均包含天然物质，具有良好的生物相容性，是一种绿色天然低共熔溶剂。

优选的，所述己内酰胺与山梨醇的摩尔比为2～4:1。

优选的，所述己内酰胺与山梨醇的摩尔比为3:1。

优选的己内酰胺和山梨醇的比例，可使低共熔溶剂具有优异的溶解性和热稳定性。

第二方面，本发明还提供了一种低共熔溶剂的制备方法，包括如下步骤：将己内酰胺和山梨醇加入长链烷烃溶剂中，加热至体系均一透明，蒸馏脱除长链烷烃溶剂，即得所述低共熔溶剂。

本发明通过将己内酰胺和山梨醇加入长链烷烃溶剂中通过加热溶解、旋蒸脱除溶剂制备得到低共熔溶剂，可有效避免原料受热不均、氢键不易配位和溶剂纯度不高的缺陷，同时，所用原料均包含天然物质，无毒无害，价格低廉，制备过程简单，得到的低共熔溶剂的纯度高，适用于工业化规模化生产。

优选的，所述长链烷烃溶剂为正庚烷或正辛烷。

优选的，所述长链烷烃溶剂的体积与己内酰胺和山梨醇总质量的比例为(2～3)mL:1g。

优选的，所述加热的温度为80℃～100℃。

优选的反应溶剂及反应溶剂的加入量、反应温度，可充分溶解己内酰胺和山梨醇，并促进两者的充分反应，得到均一透明的低共熔溶剂。