[發明專利]一種雙咪唑離子液體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010982191.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111978256B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 劉向榮;宋長磊;趙順省;楊再文
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C07D233/61
• 分類號: C07D233/61;C10L9/10;C09K21/10
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 張倩

本發明公開了一種雙咪唑離子液體及其制備方法和應用，屬于有機合成技術領域，其雙咪唑離子液體的結構通式為：所述R為結構通式的官能團。利用本發明的方法能夠很好的抑制煤的自燃能力。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，涉及離子液體有機物，具體為一種雙咪唑離子液體及其制備方法和應用。

背景技術

煤炭是我國重要的基礎能源和工業原料，褐煤占我國煤炭儲量的60％以上，隨著全球能源需求的增加，褐煤的開發和利用成為必要，而褐煤屬于易自燃煤種，褐煤的自燃會導致重大人員傷亡、財產損失和環境污染，因此，褐煤的安全生產狀況非常嚴峻，褐煤自燃防治是目前亟待解決的關鍵問題。

離子液體是一種新型的煤炭阻化劑，近年來成為國內外煤炭阻燃領域的研究熱點。離子液體主要分為咪唑類、吡啶類、季磷鹽類、哌啶類等。咪唑類離子液體對煤結構具有良好的破壞能力，抑制煤自燃效果好，因為咪唑環對煤中活性基團的親和性更高，因此應用較多，備受人們關注。但是目前針對咪唑類離子液體如何提高煤的阻燃效果方面研究較少，其對煤炭的阻燃能力有限。

發明內容

針對上述現有的咪唑類離子液體對煤的阻燃能力有限，本發明利用咪唑類離子液體中陽離子咪唑環數量的改變來提高咪唑類離子液體對煤的阻燃能力，其公開了一種雙咪唑離子液體及其制備方法和應用，具體技術方案如下：

一種雙咪唑離子液體，所述雙咪唑離子液體的結構通式為：

所述R為結構通式的官能團。

進一步限定，所述R的結構式為：

進一步限定，所述R的結構式為：

進一步限定，所述R的結構式為：

上述雙咪唑離子液體的制備方法，包括以下步驟：

1)將0.1～0.3mol的1-甲基咪唑用有機溶劑溶解，加入0.05～0.2mol的1，4-二溴丁烷，水浴攪拌，旋蒸去除有機溶劑，冷卻，洗滌抽濾，在40～60℃的溫度下干燥20～30小時，制備中間體[C₄(mim)₂]Br₂；

2)將步驟1)制備的中間體[C₄(mim)₂]Br₂用水溶解，制備溶液A；

3)將三氟乙酸鈉、四氟硼酸銨或六氟磷酸鉀用水溶解，制備溶液B；

4)將溶液B加入到溶液A中，在40～60℃的溫度下攪拌回流20～30小時，旋蒸去除水分，過濾，得雙咪唑離子液體。

進一步限定，所述步驟具體為：

1)將0.1～0.3mol的1-甲基咪唑用10～20ml有機溶劑溶解，加入0.05～0.2mol的1，4-二溴丁烷，在40～50℃下水浴攪拌均勻，在60～80℃下旋蒸去除有機溶劑，冷卻，用乙酸乙酯洗滌抽濾，在40～60℃的溫度下干燥20～30小時，制備中間體[C₄(mim)₂]Br₂；

2)取35～40g步驟1)制備的中間體[C₄(mim)₂]Br₂用45～55ml的水溶解，制備溶液A；

3)取6～7g的三氟乙酸鈉用45～55ml的水溶解，制備溶液B；