本發(fā)明涉及一類四元環(huán)類離子液體及其制備方法，具體來說是丁啶類離子液體，屬火箭推進(jìn)劑領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

離子液體是一種熔點(diǎn)低于或在100℃左右的熔融鹽。其由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成亦稱室溫離子液體。離子液體按照發(fā)展歷程可分為第一代、第二代、第三代離子液體。上世紀(jì)40年代末，由美國專利報(bào)道的三氯化鋁和鹵化乙基吡啶離子液體被稱為第一代離子液體。此類離子液體主要用在電鍍領(lǐng)域；上世紀(jì)90年代，由二烷基咪唑陽離子和六氟磷酸、四氟硼酸陰離子構(gòu)成的室溫離子液體為第二代離子液體。此類離子液體有良好的穩(wěn)定性；到21世紀(jì)初，人們?cè)诙榛溥騻?cè)鏈上引入不同的官能團(tuán)，被稱為第三代室溫離子液體。隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，在三代離子液體的基礎(chǔ)上又衍生出眾多種類的離子液體。這些離子液體被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。而現(xiàn)今按陽離子劃分主要有季銨鹽類、季鏻鹽類、烷基吡啶類和烷基咪唑類。由于離子液體具有極低的蒸氣壓、綠色低毒、熱穩(wěn)定性高、化學(xué)穩(wěn)定性高、液體狀態(tài)溫度范圍寬，物理化學(xué)性質(zhì)可調(diào)等眾多優(yōu)點(diǎn)。被廣泛的應(yīng)用到溶劑、催化劑、電化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，有著很好的發(fā)展前景。

目前常見的單環(huán)氮雜環(huán)烷烴類離子液體有氮-烷基雜環(huán)庚烷、氮-烷基雜環(huán)己烷、氮-烷基雜環(huán)戊烷基離子液體，但由于這幾類離子液體環(huán)張力較小，能量不高。因此我們期望得到一類環(huán)張力較大、能量較高的氮-烷基丁啶類離子液體。據(jù)查閱文獻(xiàn)(brendana.burkett,et.al.,mcrowave-assistedsynthesisofazetidinesinaqueous,tetrahedronlett.2009,50,6590-6592)得知氮-烷基丁啶制備方法主要分為三步，第二步為超聲反應(yīng)，第三步是用二氯甲烷萃取，再控制旋蒸溫度除去二氯甲烷。該方法繁瑣、難調(diào)控且收率低。本發(fā)明針對(duì)上述缺點(diǎn)給出了氮-烷基丁啶的新合成方法及氮烷基丁啶基類新型離子液體的合成方法及新型離子液體的物理化學(xué)表征和部分可自燃離子液體點(diǎn)火性能測試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新的制備氮-烷基丁啶的方法。

本發(fā)明涉及反應(yīng)如下：

本發(fā)明提供的氮-烷基丁啶的合成方法如下所示：

(1)稱取一定量的1,3-丙二醇環(huán)硫酸酯溶于乙腈中形成摩爾濃度為a的溶液，稱取一定當(dāng)量的正烷基胺，滴入上述溶液中，緩慢升溫，回流反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻至室溫，產(chǎn)生白色沉淀，過濾并用乙腈洗滌沉淀，真空干燥，獲得3-(氮-烷基胺)丙基硫酸鹽；

(2)稱取一定量的3-(氮-烷基胺)丙基硫酸鹽溶于適量去離子水中形成摩爾濃度為b的溶液，稱取一定當(dāng)量的氫氧化鉀加入上述溶液中，攪拌回流反應(yīng)一定時(shí)間，蒸餾并收集蒸出液，靜止分層，取上層獲得氮-烷基丁啶，加入一定量氫氧化鉀至溶液飽和，靜置分層，并取少量溶液，滴入一滴三氯甲烷，溶液澄清則證明氮-烷基丁啶中無水，即獲得純凈產(chǎn)品氮-烷基丁啶。

本合成方法中的反應(yīng)條件為：步驟(1)的摩爾濃度a為0.8-0.9mol/l，反應(yīng)溫度為70-80℃，反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)，反應(yīng)物料摩爾比例為1:1.2；步驟(2)的摩爾濃度b為1.2-1.4mol/l，反應(yīng)溫度為70-80℃，反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)，反應(yīng)物料摩爾比例為1:1.2。

本發(fā)明的另一目的在于提供一系列氮-烷基丁啶類離子液體及其制備方法。

該類離子液體的通式為：

其陽離子中r1為：c3h7、c4h9、c5h11

r2為：ch3、c2h5、c3h7、c4h9、c3h5、c3h3、ch3ch2oh、ch3cn

其中陰離子y^-為：

本發(fā)明涉及反應(yīng)如下：

本發(fā)明提供的離子液體的合成方法如下所示：

(1)稱取一定量的氮-烷基丁啶溶于適當(dāng)溶劑a形成摩爾濃度為c的溶液，稱取1.2倍當(dāng)量的對(duì)應(yīng)鹵代烴，緩慢加入瓶中，產(chǎn)生沉淀，用適量乙酸乙酯洗滌沉淀，真空干燥獲得對(duì)應(yīng)氮-烷基丁啶鹵化鹽類離子液體；

(2)稱取適量氮-烷基丁啶鹵化鹽類離子液體溶于適當(dāng)溶劑b形成摩爾濃度為d的溶液，向其中加入1.2倍當(dāng)量含對(duì)應(yīng)陰離子的鈉鹽或者銀鹽，產(chǎn)生沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，真空干燥得到含其它陰離子的氮-烷基丁啶類離子液體。

本合成方法中的反應(yīng)條件為：步驟(1)中溶劑a為乙酸乙酯或乙醚，摩爾濃度c為0.6-0.7mol/l，反應(yīng)溫度為-15℃-40℃；步驟(2)中溶劑b為甲醇或者四氫呋喃，摩爾濃度d為0.6-0.7mol/l，反應(yīng)溫度為20℃-30℃。

本發(fā)明還有一個(gè)目的就是提供該類離子液體在推進(jìn)劑中的應(yīng)用。

本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，部分氰氨類離子液體能夠自燃，在火箭推進(jìn)劑方面有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明合成出了幾類新型的離子液體，其中部分氰氨類離子液體在與強(qiáng)氧化劑(濃hno3)接觸時(shí)能夠迅速自燃，取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果；所發(fā)明的離子液體具有環(huán)張力大、能量較高等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為氮-甲基-氮-丁基丁啶二氰氨鹽離子液體的自燃效果圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施示例1

3-(氮-丁基胺)丙基硫酸鹽的制備：稱取1,3-丙二醇環(huán)硫酸酯(50mmol，7.00g)溶于60ml乙腈中倒入250ml二口瓶中，稱取正丁胺(60mmol，4.45g)溶于20ml的乙腈倒入恒壓滴液漏斗，緩慢滴入瓶中。緩慢升溫至80℃，回流(80℃)反應(yīng)3h，冷卻至室溫，過濾，并用乙腈(20ml×1)和乙醚(20ml×3)洗滌。真空干燥8h，獲得目標(biāo)原料(白色固體，產(chǎn)率：72.92％)。

對(duì)3-(氮-丁基胺)丙基硫酸鹽進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.90(t,3h,ch3),1.33(m,2h,ch2),1.54(m,2h,ch2),1.86(m,2h,ch2),2.90(t,2h,ch2),2.98(t,2h,ch2),3.84(t,2h,ch2),8.21ppm(s,2h,nh)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms)δ＝13.40,19.13,25.87,27.55,44.59,46.58,62.92ppm。對(duì)3-(氮-丁基胺)丙基硫酸鹽進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr)：υ＝3152.42,2963.69,2873.38,1578.38,1463.17,1268.51,1243.68,1206.26,1159.82,1068.56,1038.98,961.72,926.58,856.92,811.35,773.91,740.59,626.88,586.18,566.90cm^-1

實(shí)施示例2

氮-丁基丁啶的制備：稱取3-(氮-丁基胺)丙基硫酸鹽(120mmol，25.00g)溶于100ml去離子水，倒入250ml的二口瓶中攪拌，稱取氫氧化鉀(890mmol，50g)升溫至120℃并持續(xù)3h，將裝置改為蒸餾，升溫至120℃，蒸餾3h得蒸出液，取蒸出液，加入氫氧化鉀至溶液飽和，倒入分液漏斗，靜止分層，取上層，再取少量產(chǎn)品加入三氯甲烷，溶液澄清，獲得氮-丁基丁啶(離子液體前體)(無色透明液體，產(chǎn)率：54.83％)。

對(duì)離子液體前體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.84(t,3h,ch3),1.16-1.30(m,4h,ch2),1.91(m,2h,ch2),2.26(t,2h,ch2),3.01ppm(t,4h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms)δ＝13.84,17.09,19.91,29.22,54.45,58.96ppm。對(duì)離子液體前體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr)：υ＝2995.18,2957.85,2924.75,2873.01,2813.10,1458.85,1369.43,1305.25,1237.36,1197.80,1125.44,1027.37,910.25,762.44,732.45,673.26,642.64cm^-1。

實(shí)施示例3

氮-甲基-氮-丁基丁啶碘化物的制備：稱取氮-丁基丁啶(20mmol，2.26g)溶于30ml的乙酸乙酯，倒入100ml單口瓶中，稱取碘甲烷(24mmol，3.41g)倒入恒壓滴液漏斗中，緩慢加入瓶中。室溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h，有白色沉淀析出，過濾除去濾液，并用乙酸乙酯洗滌(10ml×3)洗滌，真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(1)(白色固體，產(chǎn)率：85.55％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.92(t,3h,ch3),1.32(m,2h,ch2),1.53(m,2h,ch2),2.36(s,1h,ch2),2.57(m,1h,ch2),3.08(s,3h,ch3),3.35(t,2h,ch2),4.10(m,2h,ch2),4.30ppm(m,2h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝13.23,13.44,19.04,23.97,48.19,62.34,63.59ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3019.79,2998.29,2958.67,2942.07,2872.84,1471.28,1462.31,1441.20,1347.40,1290.62,1241.60,1150.41,1039.38,953.07,924.79,902.62,881.98,803.41,732.05cm^-1。

實(shí)施示例4

氮-乙基-氮-丁基丁啶碘化物的制備：稱取氮-丁基丁啶(20mmol，2.26g)溶于30ml的乙酸乙酯，倒入100ml單口瓶中，稱取碘乙烷(24mmol，3.74g)倒入恒壓滴液漏斗中，緩慢加入瓶中。室溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h，有白色沉淀析出，過濾除去濾液，并用乙酸乙酯洗滌(10ml×3)洗滌，真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(2)(白色固體，產(chǎn)率：80.26％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.93(t,3h,ch3),1.12(t,3h,ch3),1.33(m,2h,ch2),1.47(m,2h,ch2),2.44(m,2h,ch2),3.29(t,2h,ch2),3.39(m,2h,ch2),4.15(m,4h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝7.38,13.20,13.44,19.05,23.46,53.55,57.59,61.36ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3000.61,2961.47,2932.03,2875.93,1465.97,1449.12,1400.48,1242.97,1144.96,1042.56,927.13,816.53,798.58,734.83cm^-1。

實(shí)施示例5

氮-丙基-氮-丁基丁啶碘化物的制備：稱取氮-丁基丁啶(20mmol，2.26g)溶于30ml的乙酸乙酯，倒入100ml單口瓶中，稱取碘丙烷(24mmol，4.08g)倒入恒壓滴液漏斗中，緩慢加入瓶中。室溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h，有白色沉淀析出，過濾除去濾液，并用乙酸乙酯洗滌(10ml×3)洗滌，真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(3)(白色固體，產(chǎn)率：50.11％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.93(m,6h,ch3),1.34(m,2h,ch2),1.51(m,4h,ch2),2.45(m,2h,ch2),3.28(m,4h,ch2),4.18(t,4h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝10.41,13.31,13.43,15.21,19.05,23.49,58.20,59.68,61.96ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝2962.05,2935.65,2875.36,1466.08,1447.84,1398.58,1344.98,1042.09,979.63,934.97,736.68cm^-1。

實(shí)施示例6

氮-丁基-氮-丁基丁啶碘化物的制備：稱取氮-丁基丁啶(20mmol，2.26g)溶于30ml的乙酸乙酯，倒入100ml單口瓶中，稱取碘丁烷(24mmol，4.42g)倒入恒壓滴液漏斗中，緩慢加入瓶中。室溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h，有白色沉淀析出，過濾除去濾液，并用乙酸乙酯洗滌(10ml×3)洗滌，真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(4)(白色固體，產(chǎn)率：30.50％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.93(t,6h,ch3),1.34(m,4h,ch2),1.48(m,4h,ch2),2.45(m,2h,ch2),3.30(m,4h,ch2),4.17ppm(t,4h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝13.30,13.43,19.04,23.52,58.12,61.94ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝2999.80,2954.71,2928.96,2871.30,1472.55,1463.71,1443.09,1394.83,1340.77,1250.18,1230.11,925.60,903.13,885.91,738.75cm^-1。

實(shí)施示例7

氮-丁基-氮-烯丙基丁啶溴化物的制備：稱取氮-丁基丁啶(20mmol，2.26g)溶于30ml的乙酸乙酯，倒入100ml單口瓶中，稱取溴丙烯(24mmol，2.90g)倒入恒壓滴液漏斗中，緩慢加入瓶中。-15℃下攪拌反應(yīng)8h，有白色沉淀析出，過濾除去濾液，并用乙酸乙酯洗滌(10ml×3)洗滌，真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(5)(白色固體，產(chǎn)率：71.76％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.91(t,3h,ch3),1.32(m,2h,ch2),1.53(m,2h,ch2),2.45(m,2h,ch2),3.29(m,2h,ch2),4.03(d,2h,ch2),4.22(t,4h,ch2),5.59(d,1h,ch2),5.70(d,1h,ch2),5.98ppm(m,1h,ch)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝13.34,13.41,19.04,23.39,59.01,60.35,61.17,126.00,126.49ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝2962.44,2875.02,1625.85,1467.68,1251.72,1066.77,996.29,954.87,914.70,797.09,739.74cm^-1。

實(shí)施示例8

氮-丁基-氮-炔丙基丁啶溴化物的制備：稱取氮-丁基丁啶(20mmol，2.26g)溶于30ml的乙酸乙酯，倒入100ml單口瓶中，稱取溴丙炔(24mmol，2.86g)倒入恒壓滴液漏斗中，緩慢加入瓶中。-15℃下攪拌反應(yīng)8h，有灰色沉淀析出，過濾除去濾液，并用乙酸乙酯洗滌(10ml×3)洗滌，真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(6)(灰色固體，產(chǎn)率：80.39％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝0.92(t,3h,ch3),1.33(m,2h,ch2),1.43(m,2h,ch2),1.99(m,2h,ch2),2.16(t,1h,ch),2.47(t,2h,ch2),2.62(t,2h,ch2),3.39(d,2h,ch2),3.47ppm(t,2h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝14.13,20.66,29.86,30.87,31.92,42.12,51.75,53.52,72.87ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3132.48,2955.99,2932.50,2871.88,2113.51,1452.03,1440.07,1378.90,1057.71,1010.50,918.56,786.99,734.42cm^-1。

實(shí)施示例9

氮-甲基-氮-丁基丁啶二氰氨鹽的制備：稱取離子液體(1)(20mmol，5.10g)溶于30ml甲醇，倒入100ml的單口瓶中，稱取二氰氨銀(24mmol，4.18g)加入瓶中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)8h。生成黃色沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，再用20ml二氯甲烷溶解再次旋蒸，用有機(jī)濾膜深度過濾(重復(fù)兩次)。真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(7)(淡黃色液體，產(chǎn)率：97.10％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝1.00(t,3h,ch3),1.46(m,2h,ch2),1.64(m,2h,ch2),2.66(s,h,ch2),2.82(m,h,ch2),3.24(s,3h,ch3),3.45(m,2h,ch2),4.27(m,2h,ch2),4.44ppm(m,2h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝13.70,14.07,19.70,25.03,49.31,64.24,64.89,120.06ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3487.87,3136.64,2963.87,2875.51,2228.60,2191.54,2131.49,1459.98,1306.61,903.20,735.97,524.11cm-¹。

實(shí)施示例10

氮-乙基-氮-丁基丁啶二氰氨鹽：稱取離子液體(2)(20mmol，5.38g)溶于30ml甲醇，倒入100ml的單口瓶中，稱取二氰氨銀(24mmol，4.18g)加入瓶中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)8h。生成黃色沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，再用20ml二氯甲烷溶解再次旋蒸，用有機(jī)濾膜深度過濾(重復(fù)兩次)。真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(8)(淡黃色液體，產(chǎn)率：92.35％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝0.98(t,3h,ch3),1.28(t,3h,ch3),1.44(m,2h,ch2),1.55(m,2h,ch2),2.69(m,2h,ch2),3.36(m,2h,ch2),3.48(m,2h,ch2),4.26ppm(m,4h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝7.95,13.61,13.98,19.64,24.35,54.87,59.07,62.51,119.97ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3486.00,3134.78,2964.14,2875.50,2227.26,2191.01,2129.91,1456.39,1397.99,1305.34,1041.00,900.76,738.46,524.42cm-¹。

實(shí)施示例11

氮-丙基-氮-丁基丁啶二氰氨鹽的制備：稱取離子液體(3)(20mmol，5.66g)溶于30ml甲醇，倒入100ml的單口瓶中，稱取二氰氨銀(24mmol，4.18g)加入瓶中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)8h。生成黃色沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，再用20ml二氯甲烷溶解再次旋蒸，用有機(jī)濾膜深度過濾(重復(fù)兩次)。真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(9)(淡黃色液體，產(chǎn)率：97.29％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝098(t，3h，ch3)，105(t，3h，ch3)，143(m，2h，ch2)，150(t，2h，ch2)，162(m，2h，ch2),2.70(m,2h,ch2),3.36(m,4h,ch2),4.27ppm(t,4h,2ch2)；¹³cnmr(151mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝10.70,13.61,14.10,16.15,19.64,24.43,59.66,61.18,63.08,119.91ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3486.46,3137.71,2966.40,2877.46,2227.63,2192.06,2130.20,1471.77,1396.62,1306.89,1040.41,933.17,901.29,739.97,664.36,523.87cm^-1。

實(shí)施示例12

氮-丁基-氮-丁基丁啶二氰氨鹽的制備：稱取離子液體(4)(20mmol，5.94g)溶于30ml甲醇，倒入100ml的單口瓶中，稱取二氰氨銀(24mmol，4.18g)加入瓶中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)8h。生成黃色沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，再用20ml二氯甲烷溶解再次旋蒸，用有機(jī)濾膜深度過濾(重復(fù)兩次)。真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(10)(淡黃色液體，產(chǎn)率：99.30％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝0.98(t,6h,ch3),1.44(m,4h,ch2),1.54(m,4h,ch2),2.70(m,2h,ch2),3.36(m,4h,ch2),4.27ppm(t,4h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,cdcl3,25℃,tms):δ＝13.61,14.08,19.63,24.44,59.61,63.05,119.95ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):υ＝3484.67,3132.35,2963.27,2875.11,2226.76,2189.84,2130.51,1469.57,1384.03,1304.34,1063.64,1045.12,923.13,902.09,738.45,663.38,523.78cm-¹。

實(shí)施示例13

氮丁基-氮-烯丙基丁啶二氰氨鹽的制備：稱取離子液體(5)(20mmol，4.68g)溶于30ml甲醇，倒入100ml的單口瓶中，稱取二氰氨銀(24mmol，4.18g)加入瓶中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)8h。生成黃色沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，再用20ml二氯甲烷溶解再次旋蒸，用有機(jī)濾膜深度過濾(重復(fù)兩次)。真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(11)(淡黃色液體，產(chǎn)率：95.32％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.93(t,3h,ch3),1.33(m,2h,ch2),1.54(m,2h,ch2),2.45(m,2h,ch2),3.27(m,2h,ch2),3.99(d,2h,ch2),4.20(t,4h,ch2),5.60(d,1h,ch2),5.69(d,1h,ch2),5.98ppm(m,1h,ch)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝13.32,13.38,19.07,23.39,59.12,60.46,61.22,119.06,126.59,126.81ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):3487.60,2963.83,2875.53,2228.73,2191.80,2130.39,1469.28,1307.66,955.03,904.23,739.25,523.28cm^-1。

實(shí)施示例14

氮丁基-氮-炔丙基丁啶二氰氨鹽的制備：稱取離子液體(6)(20mmol，4.64g)溶于30ml甲醇，倒入100ml的單口瓶中，稱取二氰氨銀(24mmol，4.18g)加入瓶中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)8h。生成黃色沉淀，過濾得濾液，旋蒸除去溶劑，再用20ml二氯甲烷溶解再次旋蒸，用有機(jī)濾膜深度過濾(重復(fù)兩次)。真空干燥8h，獲得目標(biāo)離子液體(12)(淡黃色液體，產(chǎn)率：97.21％)。

對(duì)該離子液體進(jìn)行了¹hnmr、¹³cnmr核磁表征：¹hnmr(600mhz,dmso,25℃,tms):δ＝0.93(t,3h,ch3),1.34(m,2h,ch2),1.54(m,2h,ch2),2.48(m,2h,ch2),3.42(m,2h,ch2),3.92(t,1h,ch),4.20(m,2h,ch2),4.29(m,2h,ch2),4.40ppm(d,2h,ch2)；¹³cnmr(151mhz,dmso,25℃,tms):δ＝13.41,13.42,19.12,23.78,48.98,59.78,61.80,72.69,81.26,119.09ppm。對(duì)該離子液體進(jìn)行了紅外(ir)表征：ir(kbr):3492.55,3212.11,2963.99,2875.47,2233.07,2193.36,2133.50,1467.17,1379.37,1310.39,1066.48,905.72,737.63,523.64cm^-1。

實(shí)施示例15

離子液體7-12的生成焓如表1

表1二氰氨類離子液體的生成焓

取2ml新蒸的白色發(fā)煙硝酸加入到燒杯中(鋪滿底部)，用1ml的滴管吸取少量氰氨類離子液體，滴入盛有白色發(fā)煙硝酸的燒杯中，當(dāng)離子液體液滴與白色發(fā)煙硝酸接觸后，隨即燃燒。該過程全程用高速相機(jī)拍攝(1張/1ml)。

其中氮丁基氮甲基丁啶二氰氨鹽的點(diǎn)火照片見附圖。