[發明專利]凈化離子液體的方法

有效

• 申請號: 201110448628.4
• 申請日: 2007-09-12
• 公開（公告）號: CN102553289A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: A·科尼格;M·斯特彭斯基;A·庫茨利克
• 申請（專利權）人: 蘇舍化學技術有限公司
• 主分類號: B01D9/00
• 分類號: B01D9/00;C07B63/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;林森

本申請是申請號為200780033516.4(PCT/CH2007/000445)、申請日為2007年9月12日的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種凈化離子液體的方法。

背景技術

WO2006/061188教導了為了凈化離子液體，使離子液體自其熔體部分結晶和將在所述結晶過程中形成的結晶物與剩余熔體分離。在這點上所述結晶可以動態或靜態地進行。根據WO2006/061188所有類型的已知離子液體都可以通過部分結晶來凈化。

DE-A-102004027196涉及一種使分子量＞1000g/mol的聚合物和生物聚合物在離子液體的幫助下結晶的方法。根據DE-A-102004027196的方法，所述聚合物和生物聚合物被溶解在一種溶劑混合物中，其中的一或多種溶劑為離子液體。離子液體的比例大于50體積％或優選地大于80體積％。現在，為實現期望聚合物或生物聚合物的結晶，所述方法的基本原理是改變它們在所述溶劑混合物中的溶解度。在這點上，根據第一種變體，制備了待結晶的化合物在離子液體中的飽和溶液。將此溶液放入含有特定濃度的絮凝劑的氣體空間中。隨著時間的過去所述溶液開始隨所述絮凝劑從氣體空間中慢慢飽和析出直至達到平衡。如果所述絮凝劑在所述離子液體中的平衡濃度為足以析出，則在所述離子液體中可發現所述待結晶的聚合物或生物聚合物的晶體。

根據第二種變體，所述待結晶的聚合物幾乎不溶于所述離子液體，但其能充分溶于一種能與所述離子液體混合的助溶劑中。所述聚合物現在被溶解在離子液體與助溶劑的混合物中并制得飽和溶液。然后使此混合物進入氣態助溶劑貧乏的所述氣體空間中。助溶劑從所述含離子液體的混合物中慢慢蒸發，留下具有期望聚合物晶體的離子液體。上述方法并未涉及離子液體的凈化，而是涉及使用離子液體凈化聚合物。這些離子液體在整個方法過程中以液體聚集態存在。

離子液體的一個已知問題在于它們通常難以結晶，因為它們具有高度的不對稱性。這阻礙了結晶或使其不可能發生。同時，許多離子液體顯示復雜的相特性。其結果是在冷卻時許多離子液體形成玻璃狀結構。離子液體往往具有高粘度，此外趨于過冷直至發生玻璃狀凝固。

某些離子液體如EMIM氯化物形成兩種結晶變體，其中高熔融變體是更利于分離的晶體形式。由于趨向于過冷，在所述高熔融變體的凝固點以下不形成晶體。只有在超過所述轉變溫度之后低熔融變體才開始結晶。

只有在降到所述相轉變溫度以下之后，低熔融變體才開始結晶。在極端情形下，在所述冷卻過程中甚至將溫度降到遠低于所述相轉變溫度也根本不會發生晶體的形成。于是這樣一種液體非晶態地凝固。

液體粘度很高時，分子材料傳輸進行地很慢，由此極小的晶體生長。對于隨后晶體與剩余熔體的分離來說，這種生長是不利的。這種不利的生長可以通過減緩晶體的生長速度來阻止，因為液體被更慢地冷卻。但是這在工業過程中大抵是不受歡迎的。

在本發明的范圍內，具有有機化合物的鹽應被理解為離子液體，其在150℃以下且優選地100℃以下以液態存在。在WO2006/061188和DE-A-102004027196中列出了大量可能的離子化合物。因此WO2006/061188和DE-A-102004027196的內容被通過引用包含在本申請之中。

發明內容

基于上述現有技術，本發明的目的在于提供一種基本上避免了上述缺陷的改善的離子液體凈化方法。本發明的另一目的在于提供一種可以更有效地凈化以不同形態結晶的化合物的改善的凈化方法。

根據本發明此目的可以由根據本發明所述的方法達到，即，向離子液體中首先加入一定量的至少一種夾帶劑物質，然后才被結晶。通常夾帶劑物質應被理解為在分離過程的意義上能對固相與液相之間的多余組分的分布產生積極影響的夾帶劑。夾帶劑物質的專門添加還具有能降低液體(熔體)粘度并從而(既通過擴散又通過對流)強化材料傳輸的優點。由此強化了分離效果，因為對于給定的生長速度來說產生了更大的晶體，這導致了好得多的固/液分離。

有利地，使用與離子液體或與離子液體中所含污染物具有相似結構特性的化合物作為夾帶劑物質。例如，在EMIM氯化物(氯化1-乙基-3-甲基咪唑)結晶時可以添加1-甲基咪唑。由此可以對所述污染物在液體(熔體)與結晶之間的分布產生積極影響。這表現為更少的污染物被引入結晶中上。