[發明專利]使用蒸餾助劑蒸餾離子液體

有效

• 申請號: 201080008779.1
• 申請日: 2010-02-15
• 公開（公告）號: CN102325740A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: G·福斯特;V·N·斯瓦米納坦
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C07B63/00
• 分類號: C07B63/00;C07D233/54
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及一種蒸餾包含在1巴下熔點低于200℃的鹽(離子液體)的混合物的方法，其中該混合物額外包含分子量小于5000且沸點比該混合物中所包括的離子液體高至少5℃的非離子有機化合物(下文稱為蒸餾助劑)。

熔點低于200℃，尤其低于100℃的鹽稱為離子液體。在室溫下為液體的離子液體尤其令人感興趣。長時間以來據信該類離子液體不能被蒸餾，因為認為它們基本沒有蒸氣壓。

在2006年2月，Martyn?J.Earle，Jose?M.S.S.Esperanca等在Nature，第439卷，2006，第831-834頁中公布了有關在球管設備中蒸餾揮發性離子液體的文章。然而，包含鹵離子、硫酸根或羧酸根的離子液體分解且不能被蒸餾。

WO?2005/068404描述了離子液體的蒸餾，所述離子液體包括具有鹵離子和乙酸根作為陰離子的那些。其中重要的方面是離子液體由于平衡反應而可能也以中性化合物存在，即不以鹽存在。作為蒸餾的結果，這些中性化合物被除去。平衡狀態的持續恢復導致整個離子液體以中性化合物形式蒸餾。在具有含氮雜環體系作為陽離子以及例如鹵離子或羧酸根作為陰離子的離子液體情況下，若該環體系的至少一個氮原子不被有機基團取代且因此可以用于陰離子的平衡反應，則可以實現對應的平衡狀態。因此，在WO?2005/068404的實施例中僅蒸餾1-乙基咪唑或1-甲基咪唑的氯化物。

Douglas?R.MacFarlane，Jennifer?M.Pringle等，Chem.Commun.，2006，第1905-1917頁也公開了離子液體的蒸餾。此時蒸餾能力基于其中離子液體的陽離子和陰離子作為中性酸和堿存在的平衡反應。如上所述，中性化合物脫離平衡狀態并被蒸餾。以此方式可以蒸餾其中雜環體系的氮原子以質子化形式存在的咪唑乙酸鹽(該文章表4中的HMIM乙酸鹽)。

離子液體在使用過程中通常不被消耗而是僅僅被污染。因為它們是高價材料，因此需要后處理和從使用中得到的混合物中分離離子液體的特別有效和有利方法。當將離子液體用于溶解纖維素時，例如形成包含木素或纖維素衍生物的混合物。此外，已知制備離子液體的廉價方法，但這些方法形成較不揮發的副產物，所得反應產物由于這些副產物而變色且通常呈黑色。該類方法例如描述于WO?2005/021484(碳酸酯方法)或WO91/14678(Arduengo方法)中。此時也需要后處理和從制備中得到的混合物中分離離子液體的特別有效和有利的方法。

在本發明的優先權日尚未公開的早期專利申請DE?102007041416.3已經描述了一種通過分子蒸餾分離離子液體的方法。

因此，本發明的目的是提供一種提純或后處理離子液體或在其制備和/或使用中得到的混合物的簡單且有效的方法。

因此，我們發現了開頭所定義的方法。

離子液體

本發明的離子液體為由至少一個陽離子和至少一個陰離子構成且在大氣壓力(1巴)下的熔點小于200℃，尤其小于100℃，優選小于75℃的鹽。特別優選在室溫(21℃)和大氣壓力(1巴)下為液體的鹽。

該離子液體的陽離子根據本發明為具有至少一個氮原子作為雜環體系的成員的雜環體系。該環體系的所有氮原子帶有有機基團作為取代基。因此，這些氮原子的質子化是不可能的。取代基(或在多個氮原子情況下的取代基)優選為包含1-20個碳原子，尤其是1-10個碳原子的有機基團。特別優選不具有其他雜原子的烴基，例如飽和或不飽和脂族基團、芳族基團或同時具有芳族和脂族部分的烴基。非常特別優選C₁-C₁₀烷基，C₁-C₁₀鏈烯基，例如烯丙基，苯基或芐基。

在特殊實施方案中，取代基為C₁-C₁₀烷基，尤其是C₁-C₄烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、正己基、正辛基或正癸基。

雜環體系優選為芳族雜環體系。

該陽離子優選為咪唑吡唑或吡啶的衍生物。

該陽離子特別優選為咪唑的衍生物(在環體系中具有兩個氮原子且因此具有兩個上述取代基)。

離子液體的陰離子優選為具有至少一個羧酸根基團(簡稱羧酸根)或至少一個磷酸根基團(簡稱磷酸根)的化合物。