[發明專利]一種有機堿硼酸鹽及其制備方法

無效

• 申請號: 201410613543.0
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104356067A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李平;郭曉霞;樊彩虹;姜金濤;譚福貴
• 申請（專利權）人: 集寧師范學院;內蒙古德辰信息網絡科技有限責任公司
• 主分類號: C07D233/58
• 分類號: C07D233/58;C09K11/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

技術領域

本發明屬于有機堿硼酸鹽的合成方法領域，特別涉及一種能夠制備出具有熒光性的有機堿硼酸鹽化合物[Pmim][B₅O₆(OH)₄]的方法。

背景技術

離子熱法是一種合成無機和有機化合物等物質的一種新方法，在2004年，美國安德魯斯大學科學家R.E.Morris教授課題組在世界著名雜志《自然》上報道了，利用離子液體和低共溶混合物做溶劑和模板劑合成磷酸鋁類分子篩化合物，所用的離子液體為1-甲基-3-乙基溴化咪唑，在不同的條件下合成四種不同的分子篩SIZ-1，SIZ-3，SIZ-4和SIZ-5。通過進一步的研究發現，水量的多少以及有無礦化劑氫氟酸的存在對合成產物的結構均有重要的影響。由于采用離子液體作為溶劑不需要加入模板劑，并且離子液體幾乎無蒸氣壓特性，使得分子篩的合成可以在敞口開放容器中進行，避免了密封的高壓斧中高壓力和蒸汽熱，R.E.Morris教授稱該方法為“離子熱法”。由于“離子熱法”所用離子液體具有低蒸汽壓，無揮發性的特點，使離子液體易于分離回收，可循環使用，因此被人們稱為“綠色溶劑”，許多科學家的研究關注于這些化合物的“綠色化學”的潛能。“離子熱法”在材料領域也得到廣泛的應用，研究范圍包括離子液體中聚合物的合成、無機納米材料的制備、天然高分子的加工等。

然而，由于硼酸鹽和聚硼酸鹽中除了存在BO₃和BO₄參與的配位外，其中-OH也參與配位，所以硼酸鹽在結構方面有很多不同之處，進而導致無水硼酸鹽在結構方面與水合硼酸鹽和聚硼酸鹽差距較大，由于結構決定性質，所以水合硼酸鹽和聚硼酸鹽與無水硼酸鹽在性質方面差距也很大。所以，開展探索硼酸鹽的新型制備方法和開展新型硼酸鹽性能研究具有現實意義。

發明人在研發過程中發現至今未見有關離子熱法合成硼酸鹽的相關報道，而且化合物[Pmim][B₅O₆(OH)₄]的晶體結構至今未見報道。[Pmim]是1-丙基-3-甲基咪唑的簡稱。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型有機堿硼酸鹽及其制備方法所述新合成硼酸鹽晶體的有機堿硼酸鹽新型化合物是[Pmim][B₅O₆(OH)₄]。其中，[Pmim]是1-丙基-3甲基咪唑的簡稱。

本發明的第一個實施方式提供了一種有機堿硼酸鹽，其化學組成為[Pmim][B₅O₆(OH)₄]，且所述有機堿硼酸鹽屬于單斜晶系，P2₁/c空間群。

在本發明的一個優選實施方式中，所述有機堿硼酸鹽的晶胞參數為：α＝90°，β＝90.353(4)°，γ＝90°，Z＝4。

在本發明的一個優選實施方式中，所述有機堿硼酸鹽的粒徑為0.1～0.18mm的無色透明晶體。

化合物[Pmim][B₅O₆(OH)₄]的具體結構式由陰離子[B₅O₆(OH)₄]^–和對應的陽離子[Pmim]⁺組成。分子中含有硼氧配陰離子[B₅O₆(OH)₄]^–，它由兩個[B₃O₃]環通過公用一個BO₄四面體組成。每個[B₃O₃]環又由兩個BO₃平面三角形和一個扭曲的BO₄四面體通過共用氧形成，按照J.R.Clark和C.L.Christ對硼氧配陰離子的分類方法，該硼氧配陰離子可表示成5:(4△+T)。配陰離子[B₅O₆(OH)₄]^–端點的氧都被質子化。對于化合物[Pmim][B₅O₆(OH)₄]，在BO₂(OH)三角形中B-O鍵的鍵長范圍為到B-O平均鍵長為O-B-O的鍵角范圍為116.64(19)°到122.67(19)°；在BO₄四面體中B–O鍵長為到B-O平均鍵長為O-B-O的鍵角范圍為108.66(15)°到111.27(16)°。