[發(fā)明專利]一種微波合成有機(jī)膦功能化咪唑類離子液體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210121867.3
• 申請(qǐng)日: 2012-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN103374035A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱濤峰;梁洪澤;郭苗;顧群;陳鵬;黃飛隆;朱海峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F9/6506
• 分類號(hào): C07F9/6506
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種咪唑類離子液體的制備方法，具體是一種有機(jī)膦功能化的咪唑類離子液體的制備方法。

背景技術(shù)

離子液體是一種在低溫下(＜100℃)呈液態(tài)的鹽。這種在低溫下能保持液態(tài)的鹽與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑不同，它具有諸多優(yōu)良性質(zhì)：蒸汽壓低、不揮發(fā)、無毒、不易燃易爆、不易氧化、具有較高的熱穩(wěn)定性、與多種有機(jī)溶劑相溶等。近十年來離子液體廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、電化學(xué)、化工分離及高分子材料制備等方面的研究和開發(fā)。

離子液體的研究是個(gè)相對(duì)較新的研究領(lǐng)域。目前，離子液體制備多采用傳統(tǒng)加熱的方法。用傳統(tǒng)加熱的方法合成離子液體往往需要十幾個(gè)小時(shí)，甚至幾十個(gè)小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，還有反應(yīng)物間過量的摩爾比。較長的反應(yīng)時(shí)間不但耗時(shí)，同時(shí)容易產(chǎn)生過多的副產(chǎn)物給分離和純化帶來很大困難，而且過量的摩爾比也給產(chǎn)物的分離和提純帶來很大的難度，同時(shí)也增加了成本。

2003年Nikolaos?Tsoureas等人報(bào)道了類似離子液體的常規(guī)合成方法[Nikolaos?Tsoureas，Andreas??A.Danopoulos，et??al.(Diphenylphosphino)alkyl-Functionalized?Nucleophilic?Carbene?Comolexes?ofPalladium.Organometallics?2003，22，4750-4758]。他們采用傳統(tǒng)加熱方法反應(yīng)一周得到相應(yīng)的離子液體，反應(yīng)時(shí)間過長，能耗高。采用微波方法合成離子液體縮短反應(yīng)時(shí)間，現(xiàn)也有報(bào)道。例如，專利號(hào)(申請(qǐng)?zhí)?為201110219519.5的中國發(fā)明專利公開了微波輻射加熱合成季銨鹽離子液體的方法，縮短了反應(yīng)時(shí)間；專利號(hào)(申請(qǐng)?zhí)?為200910218249.9的中國發(fā)明專利公開了一種微波條件下制備咪唑類離子液體的方法及其工藝，也縮短了反應(yīng)時(shí)間。但是對(duì)有機(jī)膦功能化的咪唑類離子液體的合成卻未有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微波合成有機(jī)膦功能化咪唑類離子液體的方法，采用微波加熱合成離子液體，具有簡單、高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，其與傳統(tǒng)方法相比可以大大提高反應(yīng)速率和產(chǎn)物產(chǎn)率，同時(shí)合成出的離子液體較易提純。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種微波合成有機(jī)膦功能化咪唑類離子液體的方法，其特征在于步驟為：將咪唑類化合物與溴代烷基二苯基氧化膦、溴代烷基苯基膦酸乙酯或溴代烷基膦酸二乙酯按摩爾比為1∶1～1.2混合，放置于微波反應(yīng)裝置中，在微波功率為280W～500W，反應(yīng)溫度為80℃～120℃，反應(yīng)時(shí)間為60min～150min，得到粗產(chǎn)物，除去未反應(yīng)原料，得到咪唑類離子液體。

作為改進(jìn)，所述咪唑類離子液體具有以下的分子結(jié)構(gòu)，

其中，R₁為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基；R₂為H、乙基、丙基或丁基；R₃為苯基或乙氧基；R₄為苯基或乙氧基；n為2、3、4，5或6。

作為優(yōu)選，所述咪唑類離子液體的分子結(jié)構(gòu)式中的R₁為甲基，乙基、丁基或己基。

作為改進(jìn)，所述粗產(chǎn)物采用乙酸乙酯洗滌四至五次以除去未反應(yīng)的原料，然后75～85℃真空干燥2～4h，得到所述咪唑類離子液體。

作為改進(jìn)，所述咪唑類化合物與溴代烷基二苯基氧化膦、溴代烷基苯基膦酸乙酯或溴代烷基膦酸二乙酯按摩爾比為1∶1。

再優(yōu)選，所述微波功率為300W～480W，反應(yīng)溫度為90℃～110℃，反應(yīng)時(shí)間為80min～120min。

最后，所述微波功率優(yōu)選為400W，反應(yīng)溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為100min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1微波輻射合成離子液體法是一種利用微波加熱催化反應(yīng)的方法，高效、快速低廉地制備了有機(jī)膦功能化的咪唑類離子液體，所得離子液體產(chǎn)率均達(dá)到較高；

2本發(fā)明采用微波加熱合成離子液體大大縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了反應(yīng)速率；

3本發(fā)明原料利用率較高，無副產(chǎn)物，合成出的離子液體較易提純。

4含有膦酸酯或磷酰基官能團(tuán)的化合物，可作為阻燃劑，增塑劑，稀土離子萃取劑等。將膦酸酯或磷酰基官能團(tuán)鍵合到離子液體上，獲得的功能化離子液體兼具有膦酸酯和離子液體的特性，在高分子領(lǐng)域，稀土分離領(lǐng)域和鋰離子電池領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1