[發明專利]堿穩定性離子液體

無效

• 申請號: 200680005669.3
• 申請日: 2006-01-04
• 公開（公告）號: CN101137436A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 馬丁·約翰·厄爾;烏特·弗勒利希;蘇珊·哈克;蘇哈斯·卡特戴爾;拉法爾·馬爾欽·盧卡西克;埃瓦·博格爾;納塔里拉·弗拉迪米羅夫納·普萊科瓦;肯尼斯·理查德·塞登
• 申請（專利權）人: 貝爾法斯特女王大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07C209/60;C07C45/74
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王旭

本發明涉及離子液體，更具體而言，涉及新型的堿穩定性離子液體及其在化學反應中作為溶劑的應用。

在US6,552,232中描述了需要堿促進或催化的羥醛反應，其中使用1，2，3-三烷基咪唑鎓鹽或1，3-二烷基咪唑鎓鹽作為用于羥醛反應的溶劑和/或催化劑。US6,552,232還描述了咪唑鎓的合成及其應用。然而，1，2，3-三烷基咪唑鎓鹽或1，3-二烷基咪唑鎓鹽在堿性條件下不穩定，并且BF₄和PF₆陰離子在酸或堿的存在下分解成氫氟酸或氟化物。在US6,774,240和ACS論文集系列856，25頁(其中舉例說明了氫氧化咪唑鎓的不穩定性)中描述了咪唑鎓離子液體在堿性條件下的這種分解。

Davis(Chemistry?Letters，2004，33，1072-1077)公開了堿性離子液體1-丁基-3-氨基丙基四氟硼酸鹽與二氧化碳反應，并且所述氨基可以在化學過程中被化學結合到反應物上。公開的離子液體不是堿穩定性，因為它包含堿不穩定的咪唑環以及堿不穩定的四氟硼酸根陰離子。

Mateus，N.M.M.等在Green?Chem.2003，347中描述了可以將一些咪唑鎓離子液體與堿結合使用，但是Aggarwal，V.K.等在Chem.Commun.2002，1612-1613中教導我們，因為咪唑鎓陽離子與在堿性條件下使用的試劑反應，因此咪唑鎓離子液體不適合堿催化反應(特別是Baylis-Hillman反應)。Earle，M.J.在ACS論文集華盛頓DC2001(M.J.Earle，Abstracts?of?Papers?ofthe?American?Chemical?Society，2001，221，161)也說明，因為如下所示的導致咪唑鎓陽離子改性的副反應，所以2-烷基化的咪唑鎓離子液體不適合堿催化反應。

2-烷基咪唑鎓離子液體在堿的存在下的反應

如在此所用的術語″離子液體″指能夠通過熔化固體而制備，并且在如此制備時，只由離子組成的液體。離子液體可以衍生自有機鹽。

離子液體可以由包含一種陽離子和一種陰離子的均相物質形成，或者可以由多于一種的陽離子和/或陰離子組成。因此，離子液體可以由多于一種的陽離子和一種陰離子組成。離子液體還可以由一種陽離子和一種或多種陰離子組成。因此，本發明的混合鹽可以包括含有陰離子和陽離子的混合鹽。

因此，總之，如在此所用的術語″離子液體″可以指由單一鹽(一種陽離子種類和一種陰離子種類)組成的均相組合物，或者它可以指含有多于一種的陽離子和/或多于一種的陰離子的非均相混合物。

特別令人感興趣的一類離子液體是熔點低于100℃的鹽組合物的離子液體。這些組合物是在低于多種組分的各個熔點的溫度下通常為液體的多種組分的混合物。

術語″堿″指具有與酸反應(中和)形成鹽的能力的布朗斯臺德堿。當溶解或懸浮于水時，堿的pH范圍在7.0至14.0。

本發明描述了堿穩定性離子液體作為溶劑和在堿催化或促進的化學反應、分離或處理中的新應用。根據本發明，提供離子液體作為在堿催化或促進的化學反應中的溶劑的應用，所述離子液體由至少一種陽離子和至少一種陰離子組成，并且其特征在于所述離子液體是堿穩定性的。

離子液體的堿穩定性可以被定義成離子液體經受24小時的在25℃下與5M?NaOD在D₂O中反應的能力。

備選地，堿穩定性可以被定義成離子液體經受24小時的在25℃下與1M?NaOCD₃在DOCD₃中反應的能力。

作為另一種選擇，堿穩定性可以被定義成離子液體經受24小時的在25℃下與PhMgBr在THF中反應的能力。

優選地，根據本發明的堿穩定性離子液體可以經受24小時的在25℃下與5M?NaOD在D₂O中的反應和24小時的在25℃下與1M?NaOCD₃在DOCD₃中的反應。

還更優選地，根據本發明的堿穩定性離子液體可以經受與上面詳述的所有試劑的反應。

本發明的離子液體由下式表示：

[Cat⁺][X^-]

其中：Cat⁺是選自銨、鏻、硼鎓(borate)、吡唑鎓、DBU和DBN中的陽離子種類；并且

X^-是磺酸根、次磷酸根或鹵化物陰離子種類。