[發明專利]一種鹵鋁酸鹽離子液體的制備方法

無效

• 申請號: 201210153076.9
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102675131A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 史慶苓;閆鋒;吳志紅;吳文雷;張建林;馬韻升
• 申請（專利權）人: 山東京博控股股份有限公司;黃河三角洲京博化工研究院有限公司
• 主分類號: C07C211/63
• 分類號: C07C211/63;C07C209/00;C07D233/58;C07D213/18;C07F9/54
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明涉及一種鹵鋁酸鹽離子液體的制備方法，該方法適用于離子液體的結構通式為：A⁺B^-，其中A⁺包括咪唑離子、吡啶離子、季膦離子、季胺離子，B^-為AlX₃Y^-，X為Cl或Br，Y為Cl或Br。

背景技術

離子液體是指在室溫或接近室溫下呈現液態的、完全由陰陽離子所組成的鹽，也稱為低溫熔融鹽。離子液體作為離子化合物，其熔點較低的主要原因是其結構中某些取代基的不對稱性使離子不能規則地堆積成晶體所致。離子液體有很多優良的物理化學性質且易于循環利用，離子液體兼具綠色溶劑及催化劑等性質，而且離子液體與可揮發性物質構成的體系易于分離，方便回收和循環使用。通過改變陰陽離子的不同組合，可以設計合成出不同的離子液體。通常，離子液體的陽離子主要包括：咪唑離子、吡啶離子、季膦離子、季胺離子；陰離子可分為兩大類：一類是含AlCl₃的鹵化鹽；另一類負離子多用BF₄^-、PF₆^-，也有TA^-(CF₃COO^-)、HB^-(C₃F₇COO^-)等。離子液體的合成大體上有兩種基本方法：直接合成法和兩步合成法。目前，常用的鹵鋁酸鹽離子液體采用直接將三氯化鋁與鹵鹽結合制備或溶解在乙腈中制備的方法，當反應原料直接混合制備鹵鋁酸鹽離子液體時，整個制備過程需要較高溫度，而且需要超聲波或者其他較為苛刻的條件，不適于工業化生產；采用乙腈作溶劑合成時，溶劑毒性較大，而且原料在乙腈中的溶解度很大，而乙腈沸點較高，導致反應后難以徹底蒸干溶劑，給后處理帶來一定的難度。

發明內容

為了克服以上技術缺陷，本發明提供了一種鹵鋁酸鹽離子液體的制備方法，該方法操作簡單，反應時間短，離子液體與溶劑易于分離，可大量用于工業化生產，有較大的經濟價值。

本發明主要是將A⁺?Y^-鹽和AlX₃溶于甲醇中，混合反應后蒸出溶劑，即可得到結構通式為A⁺B^-的離子液體；

其中A⁺為咪唑離子或吡啶離子或季膦離子或季胺離子；B^-為AlX₃Y^-；X為Cl或Br；Y為Cl或Br。

其具體步驟為：

（1）將A⁺?Y^-鹽與甲醇按照質量比為0.1-1：1混合，并使A⁺?Y^-鹽完全溶解；

（2）將AlX₃溶于上述A⁺?Y^-鹽的甲醇溶液中，AlX₃與甲醇的質量比為0.1-1：1；

（3）加熱上述溶液至60℃-80℃反應0.5-1.5小時后，蒸出溶劑，降至室溫，過濾，即得到粘稠狀離子液體。

其中，所述步驟（1）中選取的甲醇為無水甲醇，之所以選擇無水甲醇做溶劑，在于其毒性低，極性較強，可溶解大部分鹽，但是于乙腈相比，對原料的溶解度又稍差一些，而且甲醇沸點較低，與水和乙腈相比易于與離子液體分離，反應完畢可以將溶劑徹底蒸干。

另外，無水的反應環境可以有效避免原料和產物的分解，保證離子液體的有效合成，為了達到最佳效果，反應所用原料必須干燥至含水的質量分數低于0.5%。

所述步驟（1）中A⁺?Y^-鹽與甲醇的質量比為0.1-1：1，優選0.5：1。兩者質量比過小，則A⁺?Y^-鹽濃度低，混合反應時與AlX₃反應不充分；過大，則甲醇無法溶解過量A⁺?Y^-鹽。

所述步驟（2）中AlX₃與甲醇的質量比為0.1-1：1，優選0.5：1。質量比過小，則AlX₃濃度低，混合反應時與A⁺?Y^-鹽反應不充分；過大，則甲醇無法溶解過量AlX₃。