树枝形结构“液体分子筛”的设计合成及其对光化学反应的控制作用研究

反应选择性一直是有机光化学的一个重要研究领域，近年来，利用微反应器提高反应选择性得到了很好的结果。树枝形聚合物作为微反应器与胶束相比具有独特的优势，但是反应仍需要水作为溶剂，反应完毕需要对大量废水进行处理。离子液体是一种绿色介质，将树枝形聚合物和离子液体结合起来形成树枝形结构的离子液体，能够在避免使用溶剂的同时，实现对反应选择性、路径等的控制。到目前为止，这种树枝形结构离子液体即"液体分子筛"的合成和应用还未见报道，本项目拟合成一系列芳醚树枝形结构的离子液体，以它们作为反应介质，研究香豆素类化合物的光二聚反应、烯烃的光敏氧化反应和视黄醛及其衍生物的顺反异构化反应，探讨此类"液体分子筛"对光化学反应的控制作用，以及代数、外围烷基链长度和阴离子种类对控制作用的影响。本项目的研究工作将开发出一种环境友好的新型反应介质，为高选择性光化学反应的发展提供重要的实验和科学依据。

本项目利用改进的收敛合成法并结合高效点击化学的方法，合成了一系列基于聚芳醚树枝形结构的0-3代树枝形离子液体。外围离子液体基团的引入，对树枝形离子液体的物理性质产生了明显的影响，合成得到的树枝形离子液体可以和水按任意比例互溶，表现出很好的亲水性，同时可以通过阴离子交换的方法可以实现该树枝形离子液体在水相和有机相之间的可逆相转移过程。不同代数的树枝形离子液体都表现出很好的热稳定性和较低的玻璃化转变温度，这为此类树枝形离子液体作为反应介质在光化学合成方面的应用提供了条件。此类树枝形离子液体被成功用于有机化合物的萃取分离，通过向尼罗红的正己烷溶液中加入树枝形离子液体和水的混合物，可以将尼罗红分子完全萃取出来，通过反萃取可以实现萃取剂的完全回收和重复利用，符合绿色化学的观念。