题目：含水条件下离子液体催化合成取代水杨酸茂钛配合物

配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门学科，已经渗透到化学、化工等各个分支学科，它不仅与有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学等学科相互关联、相互影响，而且与生命科学、材料科学以及医药等学科的关系也越来越密切。金属有机化学的迅猛发展拓宽了人们对配位化合物的认识，其中，茂钛配合物在催化烯烃聚合、氢化异构化、有机合成以及抗癌活性等方面均表现出重要的应用前景；水杨酸衍生物又在生命活动中扮演着重要角色；离子液体是一类具有低熔点、不易挥发、溶解性好、性质稳定、结构可控等优良特性的物质，在萃取分离与化学反应介质等众多领域具有诱人的前景。基于以上思想，本论文围绕含水条件下离子液体催化合成简单取代水杨酸茂钛配合物：制备了一系列咪唑类离子液体，优化离子液体催化合成茂钛配合物的条件，采用FI-IR、1HNMR等检测手段测定了取代水杨酸茂钛配合物的结构，并对其进行了细致的研究，最后通过实验对比和紫外-可见电子吸收光谱推测反应机理，主要内容如下：
1. 分别使用一步法和两步法合成了溴化1-甲基-3-乙基咪唑盐[EMIm]Br、四氟硼酸1-甲基-3-乙基咪唑盐[EMIm]BF4、六氟磷酸1-甲基-3-乙基咪唑盐[EMIm]PF6、溴化1-甲基-3-丙基咪唑盐[PMIm]Br、四氟硼酸1-甲基-3-丙基咪唑盐[PMIm]BF4、六氟磷酸1-甲基-3-丙基咪唑盐[PMIm]PF6、溴化1-甲基-3-丁基咪唑盐[BMIm]Br、四氟硼酸1-甲基-3-丁基咪唑盐[BMIm]BF4、六氟磷酸1-甲基-3-丁基咪唑盐[BMIm]PF6。分离提纯后，分别对这些离子液体进行了傅里叶红外FT-IR 、核磁共振1H NMR表征，实验结果表明产物与设计结构一致。
2. 通过对反应条件的优化确定离子液体催化剂为溴化1-甲基-3-乙基咪唑盐且含量为0.4 mmol，二氯二茂钛与水杨酸衍生物的摩尔比例为1:1.3，去离子水与三氯甲烷的体积比例为1:3时，反应得到最佳产率。在此条件下分别合成了5种取代水杨酸二茂钛配合物，它们分别是：硫代水杨酸茂二钛配合物、5-氯水杨酸二茂钛配合物、3,5-二氯水杨酸二茂钛配合物、3,5,6-三氯水杨酸二茂钛配合物和5-溴水杨酸二茂钛配合物。采用FI-IR，1H NMR等检测方法对它们的结构进行了表征分析，结果表明：五种配合物均为单核四配位二茂钛配合物,选取硫代水杨酸二茂钛的制备方法，经过5次循环催化后，产率依然保持较高水平。
3. 根据文献调研以及实验现象，探讨了影响反应进行的主要因素，通过紫外-可见电子吸收光谱和核磁氢谱初步推断反应机理。结果表明：水相中的离子液体溴代1-甲基-3-甲基咪唑盐首先进入到有机相中活化二氯二茂钛形成“茂钛水合物”活性物种，接着与配位能力更强的取代水杨酸反应生成最终产物，促进了反应的进行，水作为Cl-的离去后形成HCl的吸收剂，进一步加快反应的速率。另外，水分子的存在对离子液体结构产生的微观变化解释含水条件下不同离子液体对反应产率的影响。
关键词：离子液体；茂钛配合物；循环催化；反应机理