[發明專利]基于過氧雜多酸的離子液體及其制備方法

無效

• 申請號: 201110150981.4
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102295603A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 周鈺明;葛建華;楊勇;翁佳佳
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C07D233/60
• 分類號: C07D233/60
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明提供了一種基于過氧雜多酸的離子液體及其制備方法，屬于新材料及其制備技術領域。

背景技術

離子液體是由體積相對較大的結構不對稱有機陽離子與體積相對較小的陰離子構成，有機陽離子主要有烷基季銨陽離子、烷基季磷陽離子、1,?3-烷基咪唑陽離子和N-取代吡啶陽離子等，陰離子主要有[PF₆]^-、[CF₃SO₃]^-、[BF₄]^-、Cl^-、?[MeSO₄]^-、[MeSO₃]^-、?[OcSO₄]^-?、?[CH₃SO₃]^-、AlCl₄^-、FeCl₄^-、CuCl₂^-等。早在1914年，P.?Walden就制備出硝酸乙基胺[EtNH₃][NO₃]?離子液體，其雖熔點低，但極易爆炸，未引起人們的關注。直到1992年，Wilkes等制備了低熔點，穩定性強的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([Emim]BF₄)后，離子液體的研究才日趨活躍。與傳統的有機溶劑，水，超臨界流體等相比，離子液體具有熔點較低，化學性能穩定，Lewis?酸度可調節，導電性好，使用溫度寬及特殊的溶解性等優點，并可通過調節陽離子/陰離子的組合來改變離子液體的物理化學性能，稱為一種“可設計”性溶劑，用于替代傳統的反應溶劑，為化學反應提供新的反應環境，具有高反應活性等特點；也可被用作為催化反應中的催化劑。CN?101219995A公開了基于雜多酸的離子液體及其合成方法，通過引入雜多酸陰離子來替代液相的酸性催化劑和其它催化材料。本發明的基于過氧雜多酸的離子液體的陰離子為過氧雜多陰離子，該離子液體相對基于雜多酸的離子液體具有更強的氧化性，同時在其陽離子的咪唑環上引入了磺酸基功能團，使得該離子液體具有更強的Br?nsted酸性，且其酸性和氧化性可在較大范圍內調節，有關基于過氧雜多酸的離子液體未見文獻報道。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供了一種基于過氧雜多酸的離子液體及其制備方法，該離子液體具有較強的Br?nsted酸性和氧化性，其酸性和氧化性可在較大范圍

內調節。

技術方案：本發明的基于過氧雜多酸的離子液體是先由烷基咪唑與磺酸內酯反應生成離子液體中間體，再將該離子液體中間體與過氧雜多酸溶液進行反應而成，其結構通式為：?

R_xH_3-x?{QO₄?[MO?(O₂)₂]₄}

其中：?Q為P或As原子，M為Mo或W原子，R為

，

m為0~8，?n為3或4，x為1~3。

基于過氧雜多酸的離子液體的制備方法為：

步驟a).?先將烷基咪唑加入到反應釜中，以加入烷基咪唑的摩爾量為標準，按甲苯與烷基咪唑的摩爾比為1:1~3:1將甲苯加入到反應釜中，混合均勻；按磺酸內酯與烷基咪唑的摩爾比為1:1~1.2:1，在30~100℃，N₂氣氛下，將磺酸內酯在10~30分鐘內滴加到反應釜中，滴完后，繼續反應2~5h，形成白色固體，冷卻，過濾，分別用2~5倍烷基咪唑體積的丙酮和甲苯洗滌3~4次，在40~60℃下真空干燥12~24h,?得離子液體中間體；

步驟b).?將雜多酸加入到反應釜中，以加入雜多酸的摩爾量為標準，按雙氧水與雜多酸的摩爾比為2:1~4:1，室溫下將質量分數為30%~50%的雙氧水在10~30分鐘內緩慢滴加到反應釜中，滴完后，在20~60℃下繼續反應1~2h，得過氧雜多酸溶液；