[發明專利]一種咪唑啉類離子液體及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201010572379.5
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102050785A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 高海翔;周文峰;周志強
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C07D233/06
• 分類號: C07D233/06;C07D233/10;C07C309/06;C07C303/32;C07C311/48;C07C303/36;C07C53/18;C07C51/41;C07C309/30;C07C53/10;C07C305/04;C07C303/24;B01D11
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明涉及一種離子液體及其制備的方法，具體涉及一種咪唑啉類離子液體及其制備方法和用途。

背景技術

離子液體是近年來發展起來的綠色溶劑。離子液體是指在室溫或接近室溫下呈現液態的、完全由陰陽離子所組成的鹽，也稱為低溫熔融鹽。本身具有無毒、低揮發、粘度大等優點，已廣泛用于萃取、色譜等分析領域中。隨著各種新型離子液體的不斷涌現以及它們在分析化學領域的應用研究，為解決液相萃取技術所面臨的問題提供了一個新的選擇。離子液體一般是由特定的體積相對較大的、結構不對稱的有機陽離子與無機或有機陰離子構成的在室溫或近室溫下呈液態的物質，常見的陽離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等，陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。離子液體具有如下主要特點：(1)液體狀態溫度范圍廣；(2)蒸汽壓極小，不易揮發、不可燃、毒性?。?3)對有機物和無機物都有良好的溶解性；(4)導電性能好，具有較寬的電化學窗口；其特殊的結構及理化性質使離子液體在有機合成、催化、電化學及分析化學等方面都有極廣泛的研究。離子液體另一個關鍵特征可以通過適當選擇陰、陽離子對其理化性質進行細微調節，即可以在一定程度上設計離子液體，使其具有預期的理化性質，滿足實際應用的需要。

目前所研究的離子液體中，陽離子主要以咪唑陽離子為主，陰離子主要以鹵素離子和其它無機酸離子(如四氟硼酸根等)為主。近幾年來，離子液體的種類迅速增加。如我國專利文件CN1631539A描述了一種氨基酸鹽離子液體及其制備方法，CN101157667A描述了一種嗎啉季銨鹽型離子液體及其制備方法。但有關本發明所涉及的咪唑啉離子液體之間尚未見公開報道，其制備方法也是有本發明首次提及。

發明內容

本發明的目的在于提供一種咪唑啉類離子液體。

本發明的另一目的在于提供上述咪唑啉類離子液體的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供一種上述咪唑啉類離子液體的用途。

一種咪唑啉類離子液體，該離子液體的結構式如下：

其中：R，R’，R”相同或不同，且分別、單獨或共同具有如下含義：

(1)H；

(2)具有1～20個C原子的直鏈或支鏈烷烴；

X^-為以下陰離子中的一種：I^-、Br^-、Cl^-、BF₄^-、PF₆^-、CF₃SO₃^-、NO₃^-、N(CF₃SO₂)₂^-、CF₃CO₂^-、C(CF₃SO₂)₃^-、CH₃(C₆H₄)SO₃^-、N(CN)₂^-、CH₃CO₂^-、CH₃OSO₃^-、C₂H₅OSO₃^-。

所述R優選為甲基，R’優選為甲基，R”優選為丁基或己基，X^-優選為PF₆^-、BF₄^-或N(CF₃SO₂)₂^-。

一種上述咪唑啉類離子液體的制備方法，包括如下步驟：

(1)以N-烷基乙二胺和烷基酸為起始原料，用氧化鈣做脫酸劑合成1-烷基R’-2-烷基R咪唑啉，反應式如下：

其中，R，R’為H或具有1～20個C原子的直鏈或支鏈烷烴，R，R’相同或不同；

(2)將1-烷基R’-2-烷基R咪唑啉與鹵代烷烴或鹵化氫反應生成咪唑啉季銨鹽，反應式如下：

其中，Z為氯、溴或碘，R”為H或具有1～20個C原子的直鏈或支鏈烷烴，R”與R，R’相同或不同；