專利名稱：一種三組分低共熔型離子液體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離子液體及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種三組分低共熔型離子液體及其制備方法。
背景技術(shù)：
離子液體是近年來在綠色化學(xué)的框架下發(fā)展起來的全新的介質(zhì)與軟功能材料。由于其蒸氣壓低，熱穩(wěn)定性好，電 導(dǎo)率高，及在較長的溫度范圍內(nèi)能保持液體狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)，在分離萃取、催化、光物理學(xué)、磁學(xué)等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。離子液體一般是指在室溫或低于100°C下呈現(xiàn)液態(tài)的完全由離子組成的物質(zhì)，傳統(tǒng)的是由有機(jī)陽離子和無機(jī)陰離子組成。近年來還出現(xiàn)一些由中性分子與離子化合物混合，也可以形成具有離子液體性質(zhì)的低共熔體系，被稱為低共熔溶劑(Deep Eutectic Solvents),由于它們在室溫下是液體,并具有離子液體的性質(zhì)，因此也被稱為一種新型的離子液體。影響低共熔型離子液體熔點(diǎn)的一個(gè)重要因素是陰陽離子之間的庫侖作用力。當(dāng)陰陽離子電荷密度較低且離子體積相差較大時(shí)，離子間的距離增加，并且離子不能形成有效堆積，或者陰陽離子中有能形成強(qiáng)烈氫鍵的組分存在，從而有利于降低離子化合物的熔點(diǎn)，有可能形成離子液體。大多數(shù)情況下，新的功能離子液體的設(shè)計(jì)是將功能基團(tuán)引入到陽離子部分，但這一般會使化合物的粘度升高很多，而陰離子的功能化研究的較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種三組分低共熔型離子液體及其制備方法，該發(fā)明方法是一種環(huán)境友好、適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的離子液體的制備方法；制備工藝簡單，原料易得，成本低，而且在反應(yīng)過程中不使用有機(jī)溶劑，也不會排放出有毒物質(zhì)，無副產(chǎn)物，可生物降解。本發(fā)明的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:組成為ILX、MH和HBD，其中ILX為以負(fù)一價(jià)鹵素為陰離子的離子液體;MH為過渡金屬鹵素鹽，HBD為多氫鍵化合物，ILX、MH與HBD三者的摩爾比為l:l:n，n=0.5 4。所述離子液體ILX的結(jié)構(gòu)由如下結(jié)構(gòu)式表示:
權(quán)利要求
1.一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:其組成為ILX、MH和HBD，其中ILX為以負(fù)一價(jià)鹵素為陰離子的離子液體;MH為過渡金屬鹵素鹽，HBD為多氫鍵化合物，ILX、MH與HBD三者的摩爾比為l:l:n，n=0.5-4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:所述離子液體ILX的結(jié)構(gòu)由如下結(jié)構(gòu)式表示:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:所述過渡金屬鹵素鹽MH為氯化鋅、溴化鋅、氯化銅、溴化銅、氯化鎳、溴化鎳、氯化鈷、溴化鈷、三氯化鐵、三溴化鐵、二氯化鐵、二溴化鐵、氯化錳、溴化錳中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:所述多氫鍵化合物HBD為乙酰胺、N-甲基脲、N，N’ - 二甲基脲、N，N-二甲基脲、尿素、硫脲、己內(nèi)酰胺、苯甲酰胺、三氟乙酰胺、乙二 醇、甘油、木糖醇、山梨醇、鄰苯二酚、間苯二酚、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、丁四酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或幾種。
5.—種三組分低共熔型離子液體的制備方法，包括: 將離子液體ILX、過渡金屬鹵素鹽MH與多氫鍵化合物HBD按摩爾比l:l:n，其中n=0.5 4，混合均勻，加熱到100 140°C后，保持2 4h，即得三組分低共熔型離子液體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體的應(yīng)用，其特征在于:所述三組分低共熔型離子液體應(yīng)用于電化學(xué)電池、超級電容器、納米材料的合成、介孔材料的合成、天然纖維的溶解、催化合成以及氣體吸收。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三組分低共熔型離子液體及其制備方法，其組成為ILX、MH和HBD，其中ILX為以負(fù)一價(jià)鹵素為陰離子的離子液體，MH為過渡金屬鹵素鹽，HBD為多氫鍵化合物。制備方法為將ILX、MH與HBD按摩爾比1:1:n，其中n=0.5～4，混合均勻，加熱到100～140℃后，保持2～4h至混合物完全熔解，即得。本發(fā)明的離子液體，熔點(diǎn)極低，粘度小，電導(dǎo)率高，溶解性能好，并由于其具有Lewis酸性和催化性能，可以廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成反應(yīng)，納米及介孔材料制備，以及氣體吸收等；制備工藝簡單，原料易得，成本低，而且在反應(yīng)過程中不使用有機(jī)溶劑，也不會排放出有毒物質(zhì)，無副產(chǎn)物，可生物降解，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C275/06GK103193711SQ20131011978
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者邢彥軍, 劉玉婷, 戴瑾瑾 申請人:東華大學(xué)