[發(fā)明專利]一種哌嗪類復(fù)合離子液體、制備方法及其在溶解芳綸1313中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810044359.7
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN108069923B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任旭華;沈玨峰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江藍(lán)德能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C07D295/037
• 分類號(hào): C07D295/037;B01J31/02;B09B3/00
• 代理公司: 杭州宇信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33231
• 代理人: 李學(xué)紅

本發(fā)明屬于離子液體合成和應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種哌嗪類復(fù)合離子液體的制備方法，及其應(yīng)用于催化降解溶解芳綸1313，所述制備方法包括如下步驟：步驟1：氯代烷(R₁Cl)和N?甲基哌嗪在甲苯溶液中進(jìn)行反應(yīng)制備得到所述式I離子液體；步驟2：氯代烷(R₂Cl)和N?甲基哌嗪在甲苯溶液中進(jìn)行反應(yīng)，再經(jīng)過濾(產(chǎn)品為固體)或分液(產(chǎn)品為液體)、濃縮后，室溫下加入HY(陰離子酸)，反應(yīng)后完成，干燥后得到所述式II離子液體；步驟3：式I和式II離子液體混合后，升溫?cái)嚢瑁稍锖蠹吹玫綇?fù)配離子液體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于離子液體合成和應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種哌嗪類復(fù)合離子液體的制備方法，及其應(yīng)用于催化降解溶解芳綸1313。

背景技術(shù)

芳綸1313全稱為聚間苯二甲酰間苯二胺纖維，是一種聚酰胺纖維。是芳綸中的一種。

芳綸全稱“芳香族聚酰胺纖維”，是一種新型特種高分子纖維，具有良好或優(yōu)異的機(jī)械性能、阻燃、耐熱性能、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、耐輻射性、耐摩擦性等，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如剎車片、密封墊，光纖防護(hù)、高溫過濾袋、汽車膠管、輪胎、動(dòng)力傳送帶、膠鞋鞋底、防切割手套等。目前，全球芳綸產(chǎn)能約15萬噸。芳綸主要分為兩種，對(duì)位芳酰胺纖維(PPTA，芳綸1414)和間位芳酰胺纖維(PMIA，芳綸1313)。

目前芳綸1313產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1414，而使用后廢棄的芳綸1313在220℃下長期加熱不老化，在超過370℃的溫度下才開始分解，400℃左右開始碳化。隨著芳綸產(chǎn)能的增加，芳綸廢棄物的逐步增加，將導(dǎo)致廢渣越積越多，勢必將造成環(huán)境的污染。

離子液體是一種在室溫或近室溫(100℃以下)下以液體形式存在的鹽，是一種綠色合成和清潔生產(chǎn)中具有廣闊應(yīng)用前景的新型環(huán)境友好的綠色介質(zhì)。它具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，如結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)、液程范圍寬、接近于零的蒸汽壓、不可燃、具有高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，易于循環(huán)利用等。離子液體目前在分離過程、催化、有機(jī)合成、電化學(xué)等方面研究已取得許多進(jìn)展。

離子液體在芳綸的回收利用方面存在巨大潛力，離子液體可作為催化降解溶解芳綸1313為相應(yīng)的單體或低聚物，實(shí)現(xiàn)芳綸1313的綠色循環(huán)利用。目前尚沒有報(bào)道離子液體應(yīng)用于催化降解和溶解芳綸1313。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為提供一種新型的哌嗪類復(fù)合離子液體，并提供了所述離子液體的制備方法。將制備得到的哌嗪類復(fù)合離子液體應(yīng)用于催化降解和溶解芳綸1313中，填補(bǔ)了此項(xiàng)空白，并具有較高的效率。

本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開一種哌嗪類復(fù)合離子液體，所述復(fù)合離子液體由式I和式II兩種離子液組成：

其中，所述R₁和R₂各自獨(dú)立的為C₂-C₈直鏈烷基，R₁與R₂可以相同，也可以不同；Y為陰離子。

所述陰離子為[p-TSA]^-、[HSO₄]^-或[CF₃SO₃]^-；

優(yōu)選的，所述哌嗪類復(fù)合離子液體中式I和式II兩種離子液的摩爾配比為1：(1～9)。

優(yōu)選的，所述的R₁為乙基或丁基，R₂為乙基或丁基，所述陰離子Y為[HSO₄]^-，此時(shí)在相同的比例條件下所述哌嗪類復(fù)合離子液體對(duì)芳綸1313催化降解溶解效果最佳。

優(yōu)選的，所述哌嗪類復(fù)合離子液體中式I和式II兩種離子液的摩爾配比為1：(1～2)，此時(shí)在相同結(jié)構(gòu)的復(fù)合物條件下，所述哌嗪類復(fù)合離子液體對(duì)芳綸1313催化降解溶解效果最佳。