專利名稱：N-甲基哌嗪鹽離子液體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離子液體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一類N-甲基哌嗪鹽離子液體及其制備方法。
背景技術(shù)：
離子液體(Ionic Liquid)是指熔點(diǎn)低于100°C的鹽，全部由陽離子和陰離子組成。其中熔點(diǎn)等于或低于室溫的離子液體稱為室溫離子液體(RTIL)。大多數(shù)離子液體的陽離子端一般為有機(jī)化合物，例如咪唑、N-甲基吡啶、四甲基銨或四甲基磷離子；陰離子端可以是有機(jī)物或無機(jī)物，包括一些鹵化物、硝酸鹽、乙酸鹽、六氟磷酸鹽[PF6]、四氟硼酸鹽 [BF4]、三氟甲基磺酸鹽[OTf]和雙(三氟甲基磺酰)亞胺鹽[NTf2]。離子液體具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。室溫離子液體具有很寬的液程，很多離子液體在0到300°C，甚至高于400°C依舊保持液體狀態(tài)。離子液體具有極好的溶解性能，幾乎能與所有常規(guī)溶劑互溶，蒸汽壓非常小。很多離子液體有很高的熱穩(wěn)定性，一些由咪唑陽離子和弱親核陰離子構(gòu)成的離子液體熱穩(wěn)定溫度可達(dá)250°C，一些雙陽離子離子液體的穩(wěn)定溫度甚至超過400°C。離子液體應(yīng)用廣泛，在過去二十年里，離子液體作為綠色溶劑廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、催化和分析化學(xué)等領(lǐng)域。離子液體種類繁多，但N-甲基哌嗪鹽離子液體及其制備還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一類N-甲基哌嗪鹽離子液體及其制備方法，其陰離子具有很多的選擇空間和結(jié)構(gòu)、性能設(shè)計空間，可應(yīng)用于多個領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一類N-甲基哌嗪鹽離子液體，由N-甲基哌嗪陽離子和Y陰離子組成，所述的N-甲
基哌嗪鹽離子液體的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1. 一種N-甲基哌嗪鹽離子液體，其特征在于具有如下通式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-甲基哌嗪鹽離子液體，其特征在于Y為四氟硼酸根、乳酸根或六氟磷酸根。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的N-甲基哌嗪鹽離子液體的制備方法，其特征在于將等摩爾量的N-甲基哌嗪和Y型酸分別溶解在溶劑中，在0 10°C下，將Y型酸溶液緩慢滴入N-甲基哌嗪溶液中，攪拌30 90分鐘，然后升溫至30 80°C反應(yīng)3 8小時，反應(yīng)完畢后，加入乙醚，劇烈攪拌，減壓蒸去雜質(zhì)，真空干燥3 12小時，得到所述Y為四氟硼酸根、乳酸根或六氟磷酸根的離子液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-甲基哌嗪鹽離子液體，其特征在于Y為丙酸根，甘氨酸根，羥基乙酸根，草酸根，甲磺酸根，三氟乙酸根，苯甲酸根，水楊酸根，苯磺酸根，三氯乙酸根，對甲苯磺酸根。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的N-甲基哌嗪鹽離子液體的制備方法，其特征在于將等摩爾量的N-甲基哌嗪和Y型酸分別溶解在溶劑中，在0 10°C下，將Y型酸溶液緩慢滴入N-甲基哌嗪溶液中，攪拌30 90分鐘，然后升溫至30 80°C反應(yīng)3 8小時，蒸去溶劑；加入乙醚洗滌，得到的固體用乙醇/乙醚混合溶劑重結(jié)晶，真空干燥3 12小時，得到所述Y為丙酸根、甘氨酸根、羥基乙酸根、草酸根、甲磺酸根、三氟乙酸根、苯甲酸根、水楊酸根、苯磺酸根、三氯乙酸根或?qū)妆交撬岣碾x子液體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種N-甲基哌嗪鹽離子液體，所述離子液體具有以下結(jié)構(gòu)通式。本發(fā)明還公開了其制備方法，將N-甲基哌嗪與Y型酸經(jīng)一步反應(yīng)直接制得N-甲基哌嗪鹽離子液體。該方法操作簡單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率和產(chǎn)品純度高，易于儲存和運(yùn)輸，適合工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)的N-甲基哌嗪鹽離子液體其陰離子具有很多的選擇空間和結(jié)構(gòu)、性能設(shè)計空間，可應(yīng)用于多個領(lǐng)域。
文檔編號C07C51/41GK102250039SQ20111012637
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者方文軍, 童威, 邵東貝, 郭永勝, 陸曉星 申請人:浙江大學(xué)