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通用名称
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2‑咪唑烷酮离子型催化剂（咪唑烷‑2‑酮鎓离子液体）
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母核原料
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2‑咪唑烷酮（Ethylene Urea，CAS：120‑93‑4）
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母核分子式
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\(\boldsymbol{C_3H_6N_2O}\)，分子量 86.09
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阳离子结构
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N‑取代‑咪唑烷‑2‑酮鎓（1‑烷基‑/1,3‑二烷基‑2‑咪唑烷酮鎓）
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常见阴离子
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\(\ce{BF4^-、PF6^-、Tf2N^-、HSO4^‑、OTf^‑、Cl^‑、Br^‑、OAc^‑}\)
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外观
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依阴阳离子不同：无色至淡黄色液体 / 低熔点固体
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简称
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Imidazolidin‑2‑one‑based ionic catalyst
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二、关键物化性质
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热稳定性：热分解区间 220‑320 ℃，优于传统季铵盐；羰基赋予极性，耐部分酸碱环境。
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溶解性：与极性溶剂（甲醇、乙腈、DMI、水）互溶；难溶于烷烃、矿物油；可调控阴离子实现相分离（两相催化）。
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催化特性
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兼具氢键活化 + 离子静电作用 + 酰胺羰基配位多重活化位点；
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可设计酸性 / 碱性 / 手性版本；
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低挥发，属于绿色离子液体，可回收循环套用。
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对比普通咪唑离子液体：母核带有酰胺 C=O，配位能力更强，对羰基、酯、脲类底物适配性更高。
三、主要催化应用场景
1. 环化 / 缩合反应
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尿素‑碳酸乙烯酯环化制备 2‑咪唑烷酮，替代传统强酸，反应条件温和，收率高，催化剂可循环 5 次以上；
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乙二胺与碳酸二甲酯环化、N‑甲基化一锅制备 DMI（1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮），兼具相转移 + 卡宾活化双重作用，提升甲基化转化率。
2. CO₂固定、环碳酸酯合成
活化环氧化合物，催化 CO₂环加成制备环碳酸酯；羰基位点辅助活化环氧底物，压力条件更温和。
3. 酯交换、酰胺化、脲化反应
作为有机离子催化剂，替代金属锡、钛催化剂，无金属残留，适合医药中间体合成。
4. 锂电池电解液功能添加剂（离子型变体）
咪唑烷酮鎓盐，用于 SEI 膜改性，提升高电压电解液稳定性，抑制副反应。
5. 不对称有机催化（手性版本）
手性 2‑咪唑烷酮鎓盐，用于 Michael 加成、Aldol 反应，立体选择性催化。
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