一種離子液體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種離子液體的制備方法,特別涉及一種陰離子是亞胺離子的離子液 體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 離子液體(ionic liquid)是完全由離子組成的液態(tài)物質(zhì),在室溫或低溫(_97°C? 100°C)下為液體,因此又稱室溫/低溫烙融鹽(room/low temperature molten salt),或 稱液體有機(jī)鹽(liquid organic salt)。離子液體的種類很多,根據(jù)有機(jī)陽離子的不同, 可以將離子液體分為季銨鹽類、季鱗鹽類、含氮雜環(huán)鎗鹽類等,含氮雜環(huán)型離子液體包括咪 唑鎗鹽類、吡啶鎗鹽類、哌啶鹽類、吡咯烷鹽類等。組成離子液體的陰離子種類繁多,無機(jī) 陰離子包括 F'cr、&-、r、no3' ⑶廣、pf6'bf4'c2o42'so/'p〇43-、ai2cv等,有機(jī)陰離子 包括ch3coo'cf3so3'c4h9so3'cf3coo'n(cf3so2)2'n(c2f5so2)2'n(c4f9so2)2'n[(cf3so2) (c4f9so2)]-、c(cf3so2)3-等。從理論上講,離子液體的種類可以有1018種之多。幾種常見的 亞胺型離子液體的陽離子和陰離子的結(jié)構(gòu)如下所示:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離子液體的制備方法,包括: a、 將叔胺化合物、叔亞胺化合物或叔磯化合物與碳酸醋反應(yīng),得到含有季饋陽離子或 季錢陽離子的中間體; b、 將a步驟中生成的中間體與亞胺化合物反應(yīng);或者將a步驟中生成的中間體進(jìn)行水 解,然后再與亞胺化合物或者亞胺鹽反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述的含有季饋陽離子 中間體具有如下結(jié)構(gòu)
其中,R、R'、Ri、R2、Rs選自含碳氨的焼 基、帰基、快基、苯基、芳基,和含有測、娃、氮、磯、氧、硫、氣、氯、漠、楓其中至少一種元素的 自U述有機(jī)基團(tuán);3、3'、馬、32、33可^是相同的基團(tuán),也可^是不同的基團(tuán)擊1、32、33可^是分 別獨(dú)立的取代基團(tuán),也可W作為相鄰基團(tuán)而聯(lián)合成環(huán)狀基團(tuán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述含有季饋陽離子中 間體選自N-甲基-N-己基化咯焼鐵甲基碳酸鹽、N-甲基-N-丙基化咯焼鐵甲基碳酸鹽、 N-甲基-N-丙基脈巧鐵甲基碳酸鹽、N-甲基-N-下基脈巧鐵甲基碳酸鹽、N,N-二甲基-N-予 基-N-十二焼基饋甲基碳酸鹽,N-甲基-N,N-二己基-N- (2-甲氧基)己基饋甲基碳酸鹽、 H己基甲基饋甲基碳酸鹽和H甲基正己基饋甲基碳酸鹽,1-甲基-3-己基咪哇鐵甲基碳酸 鹽、1-甲基-3-下基咪哇鐵甲基碳酸鹽、1-甲基-2-丙基化哇鐵甲基碳酸鹽、1-甲基-3-九 氣下基苯并咪哇鐵甲基碳酸鹽、1-甲基化巧鐵甲基碳酸鹽、1-甲基-3-五氣己基化巧鐵甲 基碳酸鹽、1-甲基唾晰鐵甲基碳酸鹽、3-甲基嗯哇鐵甲基碳酸鹽、3-甲基-2-甲氧基喔哇鐵 甲基碳酸鹽、1-甲基-1-H氣甲基化咯焼鐵甲基碳酸鹽中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述含有季錢陽離子中 間體具有如下結(jié)構(gòu)
其中,R、R'、Ri、R2、R3選自含碳氨的焼基、帰 基、快基、苯基、芳基,和含有測、娃、氮、磯、氧、硫、氣、氯、漠、楓其中至少一種元素的前述有 機(jī)基團(tuán);3、3'、而、32、33結(jié)構(gòu)可^是相同的基團(tuán),也可^不同的基團(tuán)化、32、33可^是分別獨(dú) 立的取代基團(tuán),也可W作為相鄰基團(tuán)而聯(lián)合成環(huán)狀基團(tuán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述含有季錢陽離子中 間體選自四甲基錢甲基碳酸鹽、二甲基二己基錢甲基碳酸鹽、甲基H己基錢甲基碳酸鹽、甲 基二正了基錢甲基碳酸鹽、甲基二苯基錢甲基碳酸鹽和甲基-己基(環(huán)己基甲基)錢甲基碳 酸鹽、H甲基十二焼基錢甲基碳酸鹽、H甲基H氣甲基錢甲基碳酸鹽中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述亞胺化合物具有如 式1或式2所示的結(jié)構(gòu),所述亞胺鹽具有如式3或式4所示的結(jié)構(gòu): 式 1 ;HN(CmF2m+iS〇2) (CnF2wS〇2); 式 2 ;HN(CnF2wS〇2)2); 式 3 ;MN(CmF2m+iS〇2) (CnF2wS〇2);
式 4 ;MN((;F2wS〇2)2); 其中,m、n為大于等于0的整數(shù),M選自第一主族和第二主族的金屬元素。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述亞胺化合物選自
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述亞胺鹽選自
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述b步驟中的反應(yīng)在 溶劑中進(jìn)行,所述溶劑選自醇、離、麗、駿酸醋、碳酸醋、膳、焼姪、團(tuán)代姪、芳香姪中的至少一 種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子液體的制備方法,其特征在于,所述溶劑選自甲醇、己 醇、丙麗、碳酸二甲醋中的至少一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體的制備方法,其特征在于b步驟中由a步驟中生成 的含有季饋陽離子或季錢陽離子的中間體可W直接與如式1或式2所示的亞胺化合物反應(yīng) 制得離子液體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物的摩爾比為0. 5?1. 5。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物的摩爾比為0. 8?1. 2。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物的摩爾比為0. 95?1. 02。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物反應(yīng)的反應(yīng)溫度為0?8(TC。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10?6(TC。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物反應(yīng)的反應(yīng)溫度為20?4(TC。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的離子液體的制備方法,其特征在于,b步驟中所述含有季饋 陽離子或季錢陽離子的中間體與亞胺化合物反應(yīng)的反應(yīng)