[發明專利]一種有機膦功能化的季磷鹽類離子液體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210123370.5
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN103374033A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 胡可威;梁洪澤;朱濤峰;蔣珺;黃飛隆;朱海峰;李詠梅
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C07F9/54
• 分類號: C07F9/54
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本發明涉及一種三苯基膦類離子液體及其制備方法，具體是一種有機膦功能化的三苯基膦類離子液體及其制備方法。

背景技術

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

離子液體的研究是個相對較新的研究領域。目前，離子液體制備多采用傳統加熱的方法。用傳統加熱的方法合成離子液體往往需要十幾個小時，甚至幾十個小時的反應時間，還有反應物間過量的摩爾比。較長的反應時間不但耗時，同時容易產生過多的副產物給分離和純化帶來很大困難，而且過量的摩爾比也給產物的分離和提純帶來很大的難度，同時也增加了成本。

2003年Nikolaos?Tsoureas等人報道了類似離子液體的常規合成方法[Nikolaos?Tsoureas，Andreas?A.Danopoulos，et?al.(Diphenylphosphino)?alkyl-Functionalized?Nucleophilic?Carbene?Comolexes?of?Palladium.Organometallics?2003，22，4750-4758]。他們采用傳統加熱方法反應一周得到相應的離子液體，反應時間過長，能耗高。采用微波方法合成離子液體縮短反應時間，現也有報道。例如，專利號(申請號)為201110219519.5的中國發明專利公開了微波輻射加熱合成季銨鹽離子液體的方法，縮短了反應時間；專利號(申請號)為200910218249.9的中國發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，也縮短了反應時間。但是對有機膦功能化的三苯基膦類離子液體的合成卻未有報道。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種新型的有機膦功能化的季磷鹽類離子液體，它可應用于有機合成、電化學、化工分離及高分子材料制備等方面的研究。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種有機膦功能化的季磷鹽類離子液體的制備方法，采用微波加熱進行合成，具有簡單、高效、經濟的特點，與傳統方法相比可以大大提高反應速率和產物產率。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種有機膦功能化的季磷鹽類離子液體，其特征在于三苯基膦類離子液體具有以下的分子結構：

其中，n為2、3、4、5或6；R₁為苯基或乙氧基；R₂為苯基或乙氧基。

本發明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為：一種有機膦功能化的季磷鹽類離子液體的制備方法，其特征在于步驟為：將三苯基膦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，，加入有機溶劑，放置于微波反應裝置中，在微波功率為350W～500W，反應溫度為80℃～110℃，反應時間為60min～150min的條件下攪拌反應，得到粗產物，除去未反應原料，得到所述三苯基膦類離子液體。

作為優選，所述有機溶劑為甲苯或二甲苯。

作為改進，所述粗產物采用甲苯或二甲苯洗滌四至五次以除去未反應的原料，然后75～85℃真空干燥2～4h，得到所述三苯基膦類離子液體。

作為優選，所述三苯基膦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的摩爾比為1∶1～1.1。

再優選，所述微波功率為400W～480W，反應溫度為90℃～110℃，反應時間為80min～120min。

最后，所述微波功率優選為450W，反應溫度優選為100℃，反應時間優選為100min。

與現有技術相比，本發明的優點在于：提供了一種新型的有機膦功能化的三苯基膦類離子液體，因為是含有膦酸酯或磷?；倌軋F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?；倌軋F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，在高分子領域，稀土分離領域和鋰離子電池領域有良好的應用前景；同時采用微波加熱合成離子液體大大縮短了反應時間，提高了反應速率，并且原料利用率較高，無副產物，合成出的離子液體較易提純，具有高效、快速、低廉的特點，制備的三苯基膦類離子液體純度高，可應用于有機合成、電化學、化工分離及高分子材料制備等方面的研究。

具體實施方式