[發明專利]用于織物漂白的離子液體及其制備方法

有效

• 申請號: 201510077947.7
• 申請日: 2015-02-14
• 公開（公告）號: CN104761487B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王亞楠;吳軍玲;段二紅;張連兵
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C07D213/20
• 分類號: C07D213/20;C07D233/58;D06L4/12;D06L4/13
• 代理公司: 石家莊旭昌知識產權代理事務所(特殊普通合伙)13126
• 代理人: 彭隨麗

技術領域

本發明涉及一種離子液體，尤其涉及一種用于織物漂白的離子液體，同時，本發明還涉及該離子液體的制備方法。

背景技術

在染整行業，雙氧水用作漂白劑，處理過程容易控制，能使紡織品產生均勻而良好的漂白效果。過氧漂白的效果和穩定性好，不會使織物發黃，而且無毒、無嗅，對環境無污染，且適用于各種纖維織物的漂白，是很有發展前途的漂白劑。通常雙氧水漂白需要高溫、高pH值，且處理時間長，以得到較高的纖維白度。但是，這樣劇烈的處理條件會損害纖維，使纖維的強力下降。

離子液體作為一種新興的綠色有機溶劑，是由陽離子和陰離子構成的一類特殊物質，被認為是在自然界中除了水以及有機溶劑以外的第三種液體。離子液體克服了傳統溶劑毒性大、揮發性強、對環境造成嚴重危害等缺點，自20世紀末以來，其研究受到了世界各國的重視。目前，離子液體已在有機合成、電化學、能源、催化、材料等領域廣泛應用。開發研究具有活化雙氧水漂白性能的離子液體，對于染整行業的發展具有積極意義。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種能夠顯著提高漂白效果、降低損傷程度的用于織物漂白的離子液體。

為實現上述目的，本發明的用于織物漂白的離子液體，其陽離子為[CH₂CH₂CH₂COOHR]⁺，陰離子為BF₄^－，其中R代表吡啶或N-甲基咪唑。

本發明的離子液體是作為雙氧水的活化劑，與雙氧水結合共同用于織物的漂白，為實現這一目的，要求離子液體的結構易于與雙氧水結合，該離子液體的陽離子為[CH₂CH₂CH₂COOHR]⁺，R代表吡啶或N-甲基咪唑，吡啶或N-甲基咪唑這兩種芳香環結構中含有的大π鍵有利于與織物纖維中含有π鍵結構的物質形成較好的結合，對織物漂白起到促進結果；C4的支鏈結構增加了支鏈長度，在空間位阻上做出了貢獻，更大的空間有利于雙氧水的結合效率，C4支鏈作為給電子基團，降低芳環共軛效應的影響，從而增加了離子液體的穩定性，降低離子液體熔點，同時為后續在側鏈另一端加入活性基團-COOH時減少對-COOH基團的影響，提高-COOH的催化漂白活性，提高了陽離子的空間位阻，更易于結合水溶液中的過氧化氫；該離子液體的陰離子BF₄^-具有正四面體結構，增大了陰離子體積，降低離子液體熔點，增加了雙氧水與離子液體的結合效率，在增加空間位阻的同時降低了離子液體的熔點；在陰陽離子的共同作用下，得到水溶性的離子液體，該離子液體不僅易于與雙氧水結合，而且結合后生成的過羥基自由基由于該離子液體結構價電的偏移使得氧化活性更強，從而顯著提高了漂白效果。由于該離子液體易于與雙氧水結合，降低了漂白織物操作過程的溫度、pH，減少了過氧化氫在的含量，極大降低了對織物的損傷影響。此外，由于陰陽離子的結構特征，使得該離子液體在再生處理過程更穩定，有效提高循環使用率，利于在織物漂白過程的應用。

同時，本發明的用于織物漂白的離子液體的制備方法是將吡啶或N-甲基咪唑與溴丁酸酯進行加成反應，得到中間體；將中間體與濃鹽酸水解反應后，與四氟硼酸鈉置換反應，制得用于織物漂白的離子液體。

反應中采用溴丁酸酯作為原料以引入陽離子中的C4支鏈結構，通過溴丁酸酯中酯鍵這一惰性基團做保護基，避免-COOH基團與吡啶或N-甲基咪唑發生酸堿反應；為去掉酯基制備最終的-COOH基團，選擇用濃鹽酸酸化，利于后續對HCl的去除和回收利用。

作為對上述方式的限定，所述溴丁酸酯為溴丁酸乙酯。

作為對上述方式的限定，該制備方法包括以下步驟：

a、中間體的制備：將吡啶或N-甲基咪唑與溴丁酸乙酯按摩爾物質量比1:1~1.2攪拌反應，反應結束后抽濾、用二氯甲烷洗滌、再抽濾、干燥，得到中間體；

b、制備中間離子液體：將步驟a得到的中間體與濃鹽酸攪拌反應，反應結束后去除水及氯化氫，得到中間離子液體[CH₂CH₂CH₂COOHR]Br；