專利名稱：以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體及其制備方 法，該離子液體可以在酯化、醇醛縮合、醚化、烷基化反應(yīng)中的得到應(yīng)用。室溫離子液體是指由有機陽離子和無機或有機陰離子構(gòu)成的在室溫或近室溫下 呈液態(tài)的鹽類化合物，其物理化學(xué)性能可通過改變陰陽離子的結(jié)構(gòu)和類型進行調(diào)節(jié)。在離 子液體的陽離子或陰離子上引入特定的官能團，可以得到功能化離子液體(J.Mole. Catal. A:Chem.，2002，182-183，419 ；Chem. Lett.，2004，33，1072 ；Coor.Chem. Rev.，2004，248， 2459)。目前功能化離子液體已成為研究的熱點，主要作為綠色反應(yīng)介質(zhì)和作為可循環(huán)使用 的高效清潔催化劑，被廣泛應(yīng)用于有機合成和催化反應(yīng)中。作為反應(yīng)介質(zhì)，離子液體與常規(guī) 的有機溶劑相比，具有蒸汽壓極低、毒性小、熱穩(wěn)定性好、安全性好(不易燃、不易爆)、溶解 性能獨特并可調(diào)節(jié)、產(chǎn)物分離簡單等優(yōu)點，是一類綠色環(huán)保的溶劑。而離子液體作為催化反 應(yīng)的催化劑時可以通過設(shè)計調(diào)節(jié)其酸堿性、溶解性而提高反應(yīng)產(chǎn)率或速率，同時使產(chǎn)物和 催化劑易于分離而可以循環(huán)使用。近年來，離子液體在環(huán)加成、加氫、酯化、氧化、羰基合成、 烷基化和?；?、過渡金屬的C-C偶聯(lián)、聚合、環(huán)丙烷化、不飽和化合物的鹵化和硝化、脫水、 Heck反應(yīng)等重要反應(yīng)中得到廣泛應(yīng)用。在傳統(tǒng)酸催化的反應(yīng)中，常用的催化劑包括液體無機酸和固體酸，存在設(shè)備腐蝕 和環(huán)境污染，固體酸催化劑容易積炭失活，熱穩(wěn)定性較差，且易結(jié)垢等缺陷。酸性功能化室 溫離子液體因為兼有固體酸和液體酸的優(yōu)點，而且無揮發(fā)、低腐蝕，已經(jīng)在環(huán)境友好的酸催 化方面表現(xiàn)出很大的潛力。本發(fā)明的目的在于提供一種以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離 子液體的制備方法。一種以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體，其結(jié)構(gòu)式用式⑴表
權(quán)利要求
1. 一種以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體，其結(jié)構(gòu)式用式(I)表示
2.如權(quán)利要求1所述離子液體的制備方法，其特征在于該方法采用四烷基胍磺酸內(nèi)鹽 為原料，與酸在甲苯介質(zhì)中，80 85°C攪拌反應(yīng)，除去甲苯及未反應(yīng)完的原料，得到以酸功 能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于四烷基胍磺酸內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)式用式(II)表示
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是酸選自H2SO4,H3PO4, HNO3> HC1、HBF4, HPF6, CF3SO3H, CH3SO3H, CH3COOH, CF3COOH, C6H4COOH, C6H4CH2COOH, CH3 (C6H4) SO3H 或 HN (CF3SO2) 2。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于四烷基胍磺酸內(nèi)鹽與酸的摩爾比在1 1 1 1. 1之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以酸功能化四烷基胍為陽離子的酸性室溫離子液體及其制備方法。離子液體的結(jié)構(gòu)式用式(I)表示，其中R1＝R2＝CH3，R3＝R4＝CH3，n-C4H9，-(CH2)4-或-(CH2)5-，n為3或4；其中X-代表離子液體的陰離子基團，它選自HSO4-、H2PO4-、NO3-、Cl-、BF4-、PF6-、CF3SO3-、CH3SO3-、CH3COO-、CF3COO-、C6H4COO-、C6H4CH2COO-、CH3(C6H4)SO3-、N(CF3SO2)2-中的一種。該方法采用四烷基胍磺酸內(nèi)鹽為原料，與酸在甲苯介質(zhì)中，80～85℃攪拌反應(yīng)，除去甲苯及未反應(yīng)完的原料得到。離子液體可替代傳統(tǒng)酸催化劑應(yīng)用于酯化、醇醛縮合、醚化、烷基化等酸催化反應(yīng)中。
文檔編號C07C43/303GK102040545SQ200910206549
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者劉佳梅, 唐中華, 夏春谷, 李臻, 陳靜 申請人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所