一種酸性氮雜冠醚離子液體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種室溫型離子液體的制備方法，特別是一種用酸性氮雜冠醚、鉀鹽和質(zhì)子酸制備的室溫型離子液體的制備方法及離子液體。本發(fā)明的一種酸性氮雜冠醚離子液體的制備方法是將0.1摩爾的鉀鹽、質(zhì)子酸和酸性氮雜冠醚混合物溶于50mL水中，室溫下攪拌24h，除去水，干燥24h處理后得到純凈的室溫型離子液體，其中：所述的酸性氮雜冠醚為aa[18-C-6]；鉀鹽：質(zhì)子酸：酸性氮雜冠醚的摩爾比=1∶1∶1。本發(fā)明的離子液體有比有機(jī)酸更強(qiáng)的酸性。
【專利說明】一種酸性氮雜冠醚離子液體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及一種室溫型離子液體的制備方法，特別是一種用酸性氮雜冠醚、鉀鹽和質(zhì)子酸制備的室溫型離子液體。
【背景技術(shù)】
[0002]離子液體由帶正電的離子和帶負(fù)電的離子組成，現(xiàn)在多指在低于100攝氏度時(shí)呈液體狀態(tài)的熔鹽。在離子液體里沒有電中性的分子，100%是陰離子和陽(yáng)離子，在負(fù)100攝氏度至200攝氏度之間均呈液體狀態(tài)，具有良好的熱穩(wěn)定性(分解溫度達(dá)300攝氏度)和導(dǎo)電性，在很大程度上允許動(dòng)力學(xué)控制；對(duì)大多數(shù)無機(jī)物、有機(jī)物和高分子材料來說，離子液體是一種優(yōu)良的溶劑；表現(xiàn)出酸性及超強(qiáng)酸性質(zhì)，使得它不僅可以作為溶劑使用，而且還可以作為某些反應(yīng)的催化劑使用，這些催化活性的溶劑避免了額外的可能有毒的催化劑或可能產(chǎn)生大量廢棄物的缺點(diǎn)；離子液體一般不會(huì)成為蒸汽(非揮發(fā)性或“零”蒸汽壓)，所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)大氣造成污染的有害氣體，這是離子液體被認(rèn)為是綠色溶劑的重要依據(jù)；價(jià)格相對(duì)便宜，多數(shù)離子液體對(duì)水具有穩(wěn)定性，容易在水相中制備得到；離子液體還具有優(yōu)良的可設(shè)計(jì)性，可以通過分子設(shè)計(jì)獲得特殊功能的離子液體?？傊?，離子液體的無味、無惡臭、無污染、不易燃、易與產(chǎn)物分離、易回收、可反復(fù)多次循環(huán)使用、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)揮發(fā)性溶劑的理想替代品，它有效地避免了傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的使用所造成嚴(yán)重的環(huán)境、健康、安全以及設(shè)備腐蝕等問題，為名副其實(shí)的、環(huán)境友好的綠色溶劑。適合于當(dāng)前所倡導(dǎo)的清潔技術(shù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，已經(jīng)越來越被人們廣泛認(rèn)可和接受。此外，離子液體還具有以下優(yōu)點(diǎn): 強(qiáng)的靜電場(chǎng)(這是區(qū)別于分子型介質(zhì)與材料的重要特征)；寬的電化學(xué)窗口(可達(dá)5V-7V)，這意味著在如此寬的范圍內(nèi)，離子液體可以不發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，即降解，這是通常的電解液所不具備的特性；良好的離子導(dǎo)電(25mS/cm)和導(dǎo)熱性，高熱容及熱能存儲(chǔ)密度。
[0003]離子液體已經(jīng)在諸如聚合反應(yīng)、選擇性烷基化和胺化反應(yīng)、?；磻?yīng)、酯化反應(yīng)、化學(xué)鍵的重排反應(yīng)、室溫和常壓下的催化加氫反應(yīng)、烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)、電化學(xué)合成、支鏈脂肪酸的制備等方面得到應(yīng)用，并顯示出反應(yīng)速率快、轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)的選擇性高、催化體系可循環(huán)重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。此外，離子液體在溶劑萃取、物質(zhì)的分離和純化、廢舊高分子化合物的回收、燃料電池和太陽(yáng)能電池、工業(yè)廢氣中二氧化碳的提取、地質(zhì)樣品的溶解、核燃料和核廢料的分離與處理等方面也顯示出潛在的應(yīng)用前景。
[0004]冠醚類離子液體與傳統(tǒng)的咪唑類離子液體不同，由于冠醚與陽(yáng)離子的作用使得其陰離子具有更強(qiáng)的親核性或堿性。現(xiàn)已公開的冠醚類離子液體僅有美國(guó)的一個(gè)專利和中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(200910252353.X)。前述兩類冠醚類離子液體，其熔點(diǎn)都比較高，此類離子液體在催化有機(jī)反應(yīng)的應(yīng)用發(fā)表于歐洲化學(xué)雜志(Chem.Eur.J.2011，17，8731 - 8738)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單的新的室溫酸性氮雜冠醚離子液體的制備方法和用這種方法制備的室溫型離子液體。
[0006]本發(fā)明的一種酸性氮雜冠醚離子液體的制備方法是將0.1摩爾的鉀鹽、質(zhì)子酸和酸性氮雜冠醚混合物溶于50 mL水中，室溫下攪拌24h，除去水，干燥24h處理后得到純凈的室溫型離子液體，其中:所述的酸性氮雜冠醚為aa[18-C_6];鉀鹽:質(zhì)子酸:酸性氮雜冠醚的摩爾比= 1:1:1。
[0007]采用前述方法可制備室溫型的酸性氮雜冠醚離子液體，其結(jié)構(gòu)參見式一。
【權(quán)利要求】
1.一種酸性氮雜冠醚離子液體的制備方法，其特征在于將0.1摩爾的鉀鹽、質(zhì)子酸和酸性氮雜冠醚混合物溶于50 mL水中，室溫下攪拌24h，除去水，干燥24h處理后得到純凈的室溫型離子液體，其中:所述的酸性氮雜冠醚為aa[18-C_6];鉀鹽:質(zhì)子酸:酸性氮雜冠醚的摩爾比=1:1:1。
2.權(quán)利要求1所述的方法制備的酸性氮雜冠醚離子液體。
【文檔編號(hào)】C07D273/00GK103896868SQ201410125061
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】景歡旺, 程晨 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)