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包含聚醚羧酸根作為陰離子的離子液體,其制備方法及其用途的制作方法

文檔序號(hào):3501888閱讀:763來源:國知局

專利名稱::包含聚醚羧酸根作為陰離子的離子液體,其制備方法及其用途的制作方法包含聚醚羧酸根作為陰離子的離子液體,其制備方法及其用途本發(fā)明涉及包含聚醚羧酸根作為陰離子的新型離子液體,其制備方法及其用途。對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員,離子液體為僅由離子組成且熔點(diǎn)低于100。c的液體。離子液體中典型陽離子的實(shí)例包括四烷基銨、四烷基錛、二烷基咪唑镥或烷基吡咬錯(cuò)陽離子,典型陰離子的實(shí)例包括三氟甲烷磺酸根、四氟硼酸根、烷基磺酸根或雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺)。近年來離子液體變得越來越重要。它們已被提議例如用作溶劑,用作傳熱介質(zhì),用作電池、雙層電容器、太陽能電池中的電解質(zhì)或者用在萃取或分離工藝中。例如在P.Wasserschdd,W.Keim,Angew.Chem.2000,112,3926-3945或在"IonicLiquids",Ullmann,sEncyclopediaofIndustrialChemistry,ElectronicRelease,第7版,Wiley-VCH,Weinheim,NewYork2007中可以找到離子液體的綜述。WO2005/070896和WO2007/0574037〉開了陰離子R、S一作為離子液體中陰離子的用途。此時(shí),s-可以為各種g之一如磺酸根、亞疏酸根、膦酸根、亞磷酸根或羧基?;鶊F(tuán)Ra可以是許多任選取代烴基之一,包括烷基醚或烷基聚醚基團(tuán)。公開的具體基團(tuán)R為5-甲氧基-3-氧雜戊基、8-曱氧基-3,6-二氧雜辛基、11-甲氧基-3,6,9-三氧雜十一烷基、7-甲氧基-4-氧雜庚基、11-甲氧基-4,8-二氧雜十一烷基、15-甲氧基-4,8,12-三氧雜十五烷基、9-甲氧基-5-氧雜壬基、14-甲氧基-5,10-氧雜十四烷基以及相應(yīng)的乙氧基和羥基衍生物。然而,未公開這些基團(tuán)與特定酸基和特定陽離子的具體組合。US5,233,087公開了通式RO(CH2CH20)xCH2COOM+的烷基聚乙氧基羧酸鹽,其中R為Cg-d8烷基,x為1-15且M為堿金屬或堿土金屬離子。通過使相應(yīng)的醇RO(CH2CH20)xH與氯乙^A應(yīng)獲得烷基乙氧基羧酸鹽。它們?cè)谒芤褐杏米鞅砻婊钚詣?。EP716072Al7>開了通式RO(AO)nCH2COCTM+的濃縮可流動(dòng)聚醚羧酸鹽,其中R為CVC24烷基或具有9-24個(gè)碳原子的烷基取代的芳基,n為1-15,A為CVC5亞烷基且M為堿金屬、!4堿土金屬、銨或取代銨離子。它們可以在洗衣店洗滌劑和清潔劑領(lǐng)域用作分散劑和乳化劑。在WO97/28238或DE102004027329Al中公開了基于烷基聚醚羧酸鹽的表面活性劑的其它實(shí)例?;谕榛勖阳人猁}的表面活性劑也可以例如商品名稱MarkeAkyp(^市購。然而,所述文獻(xiàn)均沒有公開這種烷基聚醚羧酸鹽在離子液體中的用途。離子液體僅由陽離子和陰離子組成的事實(shí)說明了它們的獨(dú)特性能。其中它們具有非常低的蒸氣壓,可以溶解許多有機(jī)和無機(jī)材料并顯示出高熱穩(wěn)定性。通過所用離子確定離子液體的物理和化學(xué)性能,例如熔點(diǎn)、熱穩(wěn)定性、粘度、電導(dǎo)率、溶劑化強(qiáng)度、溶解性、酸性和配位能力,即它們可以通過選擇陽離子和陰離子以目標(biāo)方式在寬范圍內(nèi)改變并與特定用途相匹配。離子液體現(xiàn)在也可市購。為了具有對(duì)每一工藝可用的合適離子液體,極大的興趣是合成新型離子液體。因此本發(fā)明的目的是獲得新型離子液體。因此我們發(fā)現(xiàn)了熔點(diǎn)低于100。C的通式Vn[X11Y-的離子液體,其中n為1、2或3,并且陽離子Xn+為選自金屬離子、季銨、氧錯(cuò)、锍和鎮(zhèn)離子的陽離子,陰離子Y-具有通式(II)R60-(R7-0-)x-R8-COO(II)其中x為2-8,議6為具有1-3個(gè)碳原子的支化或未支化烴基,基團(tuán)R各自彼此獨(dú)立地為具有2-4個(gè)碳原子的支化或未支化亞烷基,及W為具有l(wèi)-4個(gè)碳原子的支化或未支化亞烷基,并且基團(tuán)R^R和R8中的氫原子每種情況下可以完全或部分被氟替代。以下提供本發(fā)明的詳細(xì)情況在下文中,"離子液體,,通常為無溶劑,特別是無水的組合物,其熔在陽離子Xn+中,n為l、2或3,優(yōu)選1或2,特別優(yōu)選l。陽離子可以是金屬離子,特別是堿金屬或堿土金屬離子。優(yōu)選金屬離子的實(shí)例包括Li+、Na+、K+、Be2+、Mg"和Ca2+。特別優(yōu)選Na+和K+,非常特別優(yōu)選Na+。陽離子X"也可以是季銨、氧錯(cuò)、锍或錟陽離子。用在離子液體中的這類合適陽離子是本領(lǐng)域熟練:技術(shù)人員已知的,例如由WO2007/057235,第4頁第13行至第18頁第38行已知。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以根據(jù)離子液體的所需性能作出適當(dāng)選擇。陽離子優(yōu)選為銨離子。它們可以是脂族或芳族胺如氮雜環(huán)的NH/或銨離子。特別是在WO2007/057235第5頁第14行至第7頁第20行中給出了這種化合物的實(shí)例。為進(jìn)行本發(fā)明,優(yōu)選式(Ia)、(Ib)和(Ic)的銨離子'R2R4\.R3FTR3—N—R1R(la)RFT(lb)(lc)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案還包括通式(Id)的錟離子和通式(Ie)的锍離子:R2IfR3——P—R1—RRR(Id)(le)在上述式(Ia)-(Ie)中,基團(tuán)R以及R^RS各自彼此獨(dú)立地為氫或者飽和或不飽和的具有l(wèi)-20個(gè)碳原子的無環(huán)或環(huán)狀脂族、芳族或芳脂族烴基,其中這些基團(tuán)中的非相鄰碳原子還可以被氧原子和/或氮原子替代或者這些基團(tuán)可以被官能團(tuán)取代。烴基優(yōu)選為所述如果合適可以被取代的飽和脂族烴基?;鶊F(tuán)R每種情況下優(yōu)選為氫、甲基或乙基,特別優(yōu)選為氫。烴基中可能的官能團(tuán)原則上是可與碳原子鍵合的所有官能團(tuán)??梢蕴峒暗暮线m實(shí)例為-OH(羥基)、-O(特別是皿)、-NH2(M)、-NH(亞M)、-COOH(絲)、-(:01\112(酰胺)、-S03H(磺基)和-CN(氰基)以及氟、氯、溴和碘。優(yōu)選的官能團(tuán)為-OH和-COOH。如果烴基中非相鄰碳原子被雜原子替代,則它們優(yōu)選為氧原子。換句話說,如果替代的話,優(yōu)選包含醚基-O-、羥基-OH和/或m^-COOH的基團(tuán)。優(yōu)選的式(Ia)銨離子包括其中R為氫,W為具有l(wèi)-20個(gè)碳原子,優(yōu)選4-20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6-20個(gè)碳原子,非常特別優(yōu)選8-20個(gè)碳原子的線性或支化(優(yōu)選線性)烷基,并且112和W各自彼此獨(dú)立地為氫、甲基或乙基,優(yōu)選氫或甲基的那些??梢越?jīng)由基團(tuán)W的長度控制離子液體的性能如熔點(diǎn)。其它優(yōu)選的銨離子(Ia)為其中基團(tuán)R、R1、R"和RS中的至少一個(gè)為具有1-20個(gè)碳原子,優(yōu)選2-20個(gè)碳原子的基團(tuán)并且被OH基,優(yōu)選OH端基取代的那些。還有選單乙醇銨、二乙醇銨或三乙醇銨離子,例如HO-CH2-CH2-NH3+、(HO-CH2-CH2-)2NH2+、(HO-CH2-CH2-)3NH+或HO-CHrCH2-N(CH3)3+(膽堿)。這些基團(tuán)可任選包含其它取代基,特別是-COOH。實(shí)例為肉堿(H3C)3N-CH2-CH(OH)畫CH2畫C00。優(yōu)選的吡咬錯(cuò)離子(Ib)和咪唑錯(cuò)離子(Ic)包括其中基團(tuán)R和RLR"或R5中的至少一個(gè)為具有1-20個(gè)碳原子,優(yōu)選4-20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6-加個(gè)碳原子的線性或支化(優(yōu)選線性)烷基,并且其余基團(tuán)各自彼此獨(dú)立地為氫、甲基或乙基,優(yōu)選氫或曱基的那些。根據(jù)本發(fā)明,陰離子Y^具有通式(II):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>基團(tuán)W為具有1-3個(gè)碳原子的直鏈或支化烴基,其中氫原子也可完全或部分被氟替代。優(yōu)選選自甲基、乙基、正丙基或異丙基的烷基。優(yōu)選甲基或乙基,非常特別優(yōu)選甲基?;鶊F(tuán)W經(jīng)由x個(gè)式-R:0-的烷氧基與基團(tuán)-RS-COO-鍵合,其中陰離子中的烷氧基可以相同或不同?;鶊F(tuán)W為具有2-4個(gè)碳原子的亞烷基,其中氫原子也可完全或部分被氟替代。R7的實(shí)例包括1,2-亞乙基(-CH2-CH2-)、1,2-亞丙基(CHrCH(CH3)-)、1,3-亞丙基(-CH2-CH2-CH2-)、1,4-亞丁基(-CH2-CH2-CH2-CH2-)或1,2-亞丁基(-CHrCH(C2H5)-)。優(yōu)選1,2-亞乙基(-CH2-CH2-)和/或1,2-亞丙基(-CH2-CH(CH3)-),特別優(yōu)選1,2-亞乙基(-CHrCH2-)。優(yōu)選至少50%的亞烷基為1,2-亞乙基。如果亞烷基為支化的,則它們可以在所示方向或在相反方向與陰離子結(jié)合?;鶊F(tuán)RS為具有1-4個(gè)碳原子的支化或未支化亞烷基,其中氫原子也可完全或部分被氟替代。實(shí)例包括亞曱基(-CHr)、1,2-亞乙基(-CH2-CHr)、1,2-亞丙基(-CHrCH(CH3)-)、1,3-亞丙基(-CHrCH2-CH2-)、1,4-亞丁基(-CH2-CH2-CH2-CH2-)或亞叔丁基(-CHrC(CH3)2-)。優(yōu)選亞曱基-CH2-。指數(shù)x為2-8,優(yōu)選2-6,特別優(yōu)選3-5,非常特別優(yōu)選3,并且以已知的方式為存在的烷氧基的平均數(shù),其當(dāng)然不必是自然數(shù),而也可以是任何有理數(shù)。本發(fā)明離子液體的性能可能會(huì)受到本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員對(duì)陰離子和陽離子的選擇的影響。當(dāng)然,離子液體還可以包含多種不同陰離子Y-和/或多種不同陽離子X"。不希望受特定理論限制,本發(fā)明離子液體的特定性能看起來至少受螯合物形成的影響,如下文通過舉例所示的羧基和鈉離子的情況。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>由于內(nèi)部螯合物的形成,離子液體的似鹽性能降低,離子液體更多地顯示出非極性行為。例如與其它具有類似陽離子的鹽相比,本發(fā)明離子液體的熔點(diǎn)較低,并且對(duì)非極性物質(zhì)的溶解能力好。使用本發(fā)明陰離子能夠例如制備在室溫下為液體的長鏈烷基咪唑錄鹽。特別優(yōu)選由陰離子H3CO-(CH2-CH2-0)3-CH2-COCr(III)和選自K+、NBU+或RLNH3+的陽離子組成的離子液體,其中W在優(yōu)選變量中為具有1-20個(gè),優(yōu)選4-20個(gè),特別優(yōu)選6-18個(gè),非常特別優(yōu)選8-18個(gè)碳原子的線性烷基。(ni)中特別優(yōu)選的離子R、NH3+的實(shí)例包括正己基銨、正辛基銨、正癸基銨、正十二烷基銨、正十四烷基銨、正十六烷基銨和正十八烷基銨。對(duì)于陰離子(III)的其它特別優(yōu)選的陽離子為Ca2+、Mg2+、膽堿以及每種情況下具有含4-20個(gè),優(yōu)選6-18個(gè),特別優(yōu)選8-18個(gè)碳原子的線性烷基Ri的四烷基銨離子、咪唑錯(cuò)離子和吡啶錯(cuò)離子。本發(fā)明離子液體可以通過例如首先合成對(duì)應(yīng)于陰離子R60-(R7-0-)x-R8-COO(H)的酸r60-(r7-0-)x-R8畫COOH(V)及在第二步驟中使該酸與包含陽離子或其前驅(qū)體的堿反應(yīng)而制備。將合成過程中所用的任何溶劑從反應(yīng)體系中去除。為合成酸F^O-(R:0-)x-RS-COOH(V),可以例如從相應(yīng)的聚氧化烯單烷基醚R60-(R7-0-)x-H(IV)開始。它們與通式Hal-R8-COOH的卣化羧酸反應(yīng)形成羧酸R60-(R7-0-)x-R8-COOH(V),其中Hal為F、Cl、Br或I,優(yōu)選Cl、Br或I??梢詢?yōu)選使用通式Cl-RS-COOH的c^氯羧酸,在合成氯乙酸的特別優(yōu)選的變型中使用。該反應(yīng)可以通過使無水醚醇(IV)與元素鈉反應(yīng)形成反應(yīng)性更強(qiáng)的醇鹽而進(jìn)行。羧酸(V)可以借助本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的技術(shù)分離并例如通過真空蒸餾提純??梢栽诘诙襟E中借助合適的堿中和羧酸(V)。!^通過蒸餾分離溶劑(其中堿可能已溶解)。例如可以通過用合適量的含水NaOH中和隨后在減壓下去除水而制備鈉鹽。其也可以在無水條件下通過使羧酸(V)與碳酸氫鈉在醇中反應(yīng)隨后通過蒸餾去除醇而進(jìn)行??梢院唵畏绞酵ㄟ^添加相應(yīng)的未質(zhì)子化胺(如果合適以在合適溶劑中的溶液形式)至羧酸(V)中而制備具有其中R為氫的銨離子(Ia)、(Ib)或(Ic)的離子液體。如果將完全烷基化的銨離子用作堿,則銨離子可以相應(yīng)的氫氧化物形式如四烷基氫氧化銨(NR4+OIT)使用。代替氫氧化物,還可以使用相應(yīng)的四烷基鹵化銨并在第二步驟中借助離子交換劑用氫氧根離子代替卣素離子。例如可以根據(jù)WO01/77081中描述的方法借助強(qiáng)堿如叔丁醇鉀首先將咪唑轉(zhuǎn)化成咪唑鏘卡賓(imidazoliumcarbene)。然后使咪唑備t卡賓與酸(V)接觸而形成羧酸陰離子和相應(yīng)的咪唑鏘陽離子。本發(fā)明離子液體的熔點(diǎn)低于100°C,優(yōu)選低于75'C,特別優(yōu)選低于60。C??梢愿鶕?jù)所需熔點(diǎn)通過選擇合適的陰離子和陽離子確定熔點(diǎn)。也可以容易地提供在室溫下為液體的離子液體。本發(fā)明離子液體特別是可以用作溶劑或萃取劑。它們與其它離子液體的不同之處在于它們具有更強(qiáng)的配陽離子能力。此外,它們不包含任何有毒組分并具有非常高的電化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明離子液體特別用作進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),特別是進(jìn)行置換反應(yīng)的溶劑,或者天然和合成聚合物的溶劑。此時(shí),取決于其組成,它們顯示出經(jīng)典溶劑的性能、水溶助長劑的性能或表面活性劑的性能。它們還可以用作液-液萃取的萃取劑,例如重金屬、藥理活性物質(zhì)、天然化合物、食品或食品添加劑的萃取。它們還可以用作能量存儲(chǔ)系統(tǒng)如電池或能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)如太陽能電池中的非水電解質(zhì)或非水電解質(zhì)組分。另外,它們適合作為電化學(xué)工藝如電化學(xué)沉積金屬的溶劑。其它用途包括用作納米顆粒合成中的溶劑和/或結(jié)構(gòu)化基體,用于穩(wěn)定納米顆?;蛴米魈烊缓秃铣删酆衔锏娜軇?。當(dāng)然本發(fā)明離子液體還可以與其它離子液體混合使用。以此方式,可以獲得具有新型性能譜的其它離子液體。當(dāng)本發(fā)明離子液體用作溶劑和萃取劑時(shí),具有很多優(yōu)點(diǎn)離子液體可以提供在非水的質(zhì)子惰性介質(zhì)中的鹽溶液。該溶液可以有利地用在電化學(xué)工藝如電化學(xué)沉積金屬中,因?yàn)椴皇敲恳环N金屬都可以從含水介質(zhì)中沉積。本發(fā)明離子液體的環(huán)伏安圖顯示出寬的電壓范圍及由此導(dǎo)致的高氧化還原穩(wěn)定性。它們因此特別用于電化學(xué)應(yīng)用。由于它們的質(zhì)子惰性,離子液體適合作為在反應(yīng)期間似鹽或極性物質(zhì)必須保持在溶液中但同時(shí)質(zhì)子基團(tuán)如OH基或水的存在會(huì)對(duì)其有不利影響的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)介質(zhì)。此外,離子液體具有電導(dǎo)性而不包含水,結(jié)果需要考慮必須使用許多其中無水液體具有高介電常數(shù)的工業(yè)方法。本發(fā)明離子液體具有低揮發(fā)性。其中需要實(shí)現(xiàn)低壓的工業(yè)設(shè)備(如泵)要求低揮發(fā)性溶劑。此外,Na+和K+鹽特別是具有非常高的分解點(diǎn)和低腐蝕性。它們因此特別適合高溫應(yīng)用,例如高溫潤滑或電路板的生產(chǎn)。以下實(shí)施例用于解釋本發(fā)明實(shí)施例1:2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸鈉(TEGMECH2COCTNa+)的合成/0\,o、aana。q第1步聚醚羧酸的制備在保護(hù)氣體氣氛下將15.3gNa溶解于260ml三甘醇單甲醚中同時(shí)劇烈攪拌。該溶解首先在室溫下進(jìn)行,之后將該混合物逐漸加熱至約120°C。Na完全溶解之后,將該溶液冷卻至IOOX:并逐滴加入溶解在60ml三甘醇單曱醚中的30.9g氯乙酸。然后在IOO匸下攪拌該反應(yīng)混合物約12小時(shí)。然后在油泵真空(約10-3毫巴)(沸點(diǎn)約88-90。C)中蒸除過量三甘醇單甲醚。隨后將冷卻的殘余物與約150ml水混合并且在簡單攪拌后與23ml85%濃度的磷酸混合。用3x200ml二氯甲烷萃取目前澄清的褐色溶液。經(jīng)過硫酸鎂干燥混合有機(jī)相。過濾并去除溶劑后最終產(chǎn)生深褐色油狀液體。通過在油擴(kuò)散泵真空(約10々毫巴;沸點(diǎn)135-145匸)中蒸餾兩次而提純粗2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸。最后獲得無色粘性液體。第2步轉(zhuǎn)化成Na鹽通過使酸與等摩爾量的0.1M氫氧化鈉水溶'M應(yīng)獲得2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸的鈉鹽。中和后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上移去水。相繼在油泵真空、油擴(kuò)散泵真空和渦輪分子泵真空中干燥產(chǎn)物(每種情況下干燥幾天)?;蛘?,還可以通過無水途徑通過使等摩爾量的2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸與碳酸氬鈉在乙醇中反應(yīng)制備化合物2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸鈉。以與含水合成類似的方式進(jìn)行干燥。在第三種變型中,可以在水溶液中用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定聚醚羧酸直到正好達(dá)到等效點(diǎn)(借助pH測(cè)試)。該方法避免了稱重兩種組分中的不準(zhǔn)確性,以可靠確保等摩爾量。如上文所述進(jìn)行后處理。2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸鈉可與水、二氯曱烷、戊醇和丙酮以4壬何比例混溶并與二乙醚部分混溶。在25。C下在低剪切速率下的粘度的數(shù)量級(jí)為一百萬毫帕斯卡秒。熔點(diǎn)在表l中示出。實(shí)施例2:2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸鋰(TEGMECB^COOU+)的合成重復(fù)實(shí)施例l的程序,使用LiOH進(jìn)行中和。熔點(diǎn)在表l中示出。實(shí)施例3:2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸鉀(TEGMECI^CO(rK+)的合成重復(fù)實(shí)施例2的程序,使用KOH進(jìn)行中和。熔點(diǎn)在表l中示出。實(shí)施例4:二(2,5,8,ll-四氧雜十三烷-13-酸)鉤((TEGMECH2CO(D,Ca2+)的合成重復(fù)實(shí)施例2的程序,使用CaC03進(jìn)行中和。熔點(diǎn)在表l中示出。實(shí)施例5:2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸己基銨的合成如實(shí)施例1中所述制備2,5,8,ll-四氧雜十三烷-13-酸。通常可以通過酸與等摩爾量的相應(yīng)胺直接反應(yīng)獲得烷基銨鹽。為合成2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸己基銨,用正己基胺中和2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸。可以在沒有溶劑的情況下進(jìn)行該反應(yīng)(例如逐滴添加純己基胺至醚羧酸中,同時(shí)冷卻)或者在有機(jī)溶劑(通常為乙醇)中進(jìn)行該反應(yīng)。為了避免在高真空干燥中胺的逆反應(yīng)和蒸發(fā),這些化合物只在油泵真空中干燥約一天。因?yàn)楹铣稍跊]有水的情況下進(jìn)行并且中和過程中沒有水形成,在這里輕度干燥足夠了。熔點(diǎn)在表l中示出。銨鹽的粘度比鈉鹽的粘度顯著更低且數(shù)量級(jí)為20000mPas。因此可與蜂蜜或糖漿的粘度相比。從電導(dǎo)性和熒光測(cè)試中可以推斷實(shí)施例5的離子液體在水溶液中具有親水性。實(shí)施例6:2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸十二坑基銨的合成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>重復(fù)實(shí)施例4的程序,使用正十二烷基胺進(jìn)行中和。從電導(dǎo)率和在含水介質(zhì)中表面張力的測(cè)量可以推斷實(shí)施例6的離子液體具有表面活性劑的性能。由于兩親性和由此導(dǎo)致的穩(wěn)定化性能,實(shí)施例6的離子液體具有比傳統(tǒng)離子液體更寬的溶劑語。此外,可以推斷實(shí)施例6的離子液體在水、有機(jī)溶劑及還特別是在純狀態(tài)下具有結(jié)構(gòu)化性能。因此,它可以用作例如礦化工藝(如中孔硅酸鹽)中的才莫板。此外,實(shí)施例6的離子液體在室溫下為液體(熔點(diǎn)見表l)。由于其非常低的熔點(diǎn),離子液體以任何比例與水混合產(chǎn)生低粘度液體,與在高表面活性劑濃度下在水中形成高粘性液晶相的經(jīng)典離子表面活性劑相反。實(shí)施例7-11:其它2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸烷基銨的合成重復(fù)實(shí)施例5的程序,使用以下胺實(shí)施例7:正辛基胺實(shí)施例8:正癸基胺實(shí)施例9:正十四烷基胺實(shí)施例10:正十六烷基胺實(shí)施例11:正十/v烷基胺熔點(diǎn)、分解點(diǎn)和粘度在表l中示出。性能總結(jié)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表l:各2,5,8,ll-四氧雜十三烷-13-酸鹽的熔點(diǎn)和分解點(diǎn)(開始分解)及粘度1所有檢查的液體表現(xiàn)為牛頓流體n.d.未測(cè)定表1顯示出離子液體的熔點(diǎn)隨著陰離子中烷基鏈長的增加而增加。因此可以通過選擇鏈長以目標(biāo)方式設(shè)置熔點(diǎn)。同樣,通過選擇陽離子可以影響分解點(diǎn)和粘度。離子液體的用途使用如實(shí)施例1中所述合成的2,5,8,11-四氧雜十三烷-13-酸鈉進(jìn)行溶解度實(shí)驗(yàn)。硝酸銨即使在室溫下也易溶于TEGMECH2COONa,而NaCl在高于100°C的溫度下以低濃度溶解。在120°C下,硫酸鎂微溶于TEGMECH2COONa。關(guān)于鈉鹽的環(huán)境相容性,油以高達(dá)10重量%的濃度溶解于TEGMECH2COONa中是特別值得一提的。權(quán)利要求1.一種熔點(diǎn)低于100℃的通式1/n[Xn+][Y-]的離子液體,其中n為1、2或3,及·陽離子Xn+為選自金屬離子、季銨、氧鎓、锍和鏻離子的陽離子,·陰離子Y-具有通式(II)R6O-(R7-O-)x-R8-COO-(II)其中·x為2-8,·R6為具有1-3個(gè)碳原子的支化或未支化烴基,·基團(tuán)R7各自彼此獨(dú)立地為具有2-4個(gè)碳原子的支化或未支化亞烷基,及·R8為具有1-4個(gè)碳原子的支化或未支化亞烷基,并且基團(tuán)R6、R7和R8中的氫原子每種情況下可以完全或部分被氟替代。2.根據(jù)權(quán)利要求l的離子液體,其中所述陽離子為至少一種選自如下的陽離子堿金屬離子,堿土金屬離子,式(Ia)、(Ib)和(Ic)的銨離子R3——N—R1IR(la)R,R、R2(lb)(lc)通式(Id)的錟離子和通式(Ie)的锍離子:R3—P—R1R(Id)+S—RR(le)其中基團(tuán)R和RLRS各自彼此獨(dú)立地為氫或者飽和或不飽和的具有1-20個(gè)碳原子的無環(huán)或環(huán)狀脂族、芳族或芳脂族烴基,其中這些基團(tuán)中的非相鄰碳原子還可以被氧原子和/或氮原子替代或者所述基團(tuán)的氫原子可以被官能團(tuán)取代。3.根據(jù)權(quán)利要求2的離子液體,其中所述陽離子為至少一種選自堿金屬離子、堿土金屬離子和式(Ia)銨離子的陽離子。4.根據(jù)權(quán)利要求3的離子液體,其中所述陽離子為其中R為氫、R1為具有1-20個(gè)碳原子的線性或支化烷基且112和R"各自彼此獨(dú)立地為氬、甲基或乙基的銨離子(Ia)。5.根據(jù)權(quán)利要求4的離子液體,其中R1為具有8-20個(gè)碳原子的線性烷基。6.根據(jù)權(quán)利要求3的離子液體,其中所述陽離子為其中基團(tuán)R、R1、R2和R3中的至少一個(gè)為具有1-20個(gè)碳原子的基團(tuán)且被OH基及任選COOH基取ft的銨離子(Ia)。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的離子液體,其中W為曱基。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的離子液體,其中至少50%的基團(tuán)R7為1,2-亞乙基。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的離子液體,其中x為3-5。10.根據(jù)權(quán)利要求l-9中任一項(xiàng)的離子液體,其中RS為亞甲基-CH2-。11.根據(jù)權(quán)利要求l的離子液體,其中所述陽離子為Li+、Na+、K+、NH4+或通式RLNH3+的銨離子,其中W為具有1-20個(gè)碳原子的線性烷基,所述陰離子為H3CO-(-CH2-CH2-0-)3-CH2-COO。12.根據(jù)權(quán)利要求11的離子液體,其中R1為具有8-20個(gè)碳原子的線性烷基。13.制備權(quán)利要求l的離子液體的方法,其中在笫一反應(yīng)步驟中使聚氧化烯單烷基醚R60-(R7-0-)x-H(IV)與通式Hal-R8-COOH的囟化羧獲應(yīng)形成羧酸R60-(R7-0-)x-R8-COOH(V),其中Hal為F、Cl、Br或I,及在第二反應(yīng)步驟中用堿X(OH)n或[X-nHI中和形成的羧酸R60-(R7-0-)x-R8-COOH(V),形成離子液體V^Xn+HI^CKR^O-h-R8-cocn,條件是完全分離出所用溶劑和/或反應(yīng)過程中形成的溶劑。14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法,其中囟化羧酸為氯乙酸。15.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的離子液體作為溶劑的用途。16.根據(jù)權(quán)利要求15的用途,其中所述溶劑用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。17.根據(jù)權(quán)利要求15的用途,其中所述溶劑用于溶解天然和合成聚合物。18.根據(jù)權(quán)利要求15的用途,其中所述溶劑用于電化學(xué)工藝。19.根據(jù)權(quán)利要求15的用途,其中所述溶劑用于生產(chǎn)和穩(wěn)定納米顆粒。20.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的離子液體作為液-液萃取的萃取劑的用途。21,權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的離子液體作為能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的電解質(zhì)或非水電解質(zhì)組分的用途。22.權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的離子液體作為高溫潤滑劑的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種包含聚醚羧酸根作為陰離子的新型離子液體,并涉及該離子液體的生產(chǎn)方法及其用途。文檔編號(hào)C07C59/125GK101675023SQ200880014913公開日2010年3月17日申請(qǐng)日期2008年4月30日優(yōu)先權(quán)日2007年5月5日發(fā)明者E·毛雷爾,M·克勒邁爾,O·策希,R·克萊恩,S·托邁爾,W·孔茨申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司
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