[發明專利]一種氮雜碳硼籠離子型化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202011474276.5
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112574115A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 張延強;焦念明;劉龍;田亞楠;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C07D233/58
• 分類號: C07D233/58;C01B35/18;C07C255/03;C06D5/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種氮雜碳硼籠離子型化合物及其制備方法，其特征在于所述離子鹽的氮雜硼籠陰離子為[CH₃CNB₁₀H₁₃]^-，陽離子為咪唑類衍生物。

2.根據權利要求1所述的氮摻雜硼籠類離子化合物，其特征在于所述咪唑類衍生物包括：3-腈甲基-1-甲基咪唑、3-炔丙基-1-甲基咪唑、3-烯丙基-1-甲基咪唑、3-丙基-1-甲基咪唑或3-乙基-1-甲基咪唑中的一種。

3.權利要求1或2所述氮摻雜硼籠類離子化合物的制備方法，其特征在于，首先制備出[PSH][CH₃CNB₁₀H₁₃]，然后與NaI復分解反應得到Na[CH₃CNB₁₀H₁₃]，最后與咪唑陽離子鹵鹽交換得到相應離子化合物。

4.根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述[PSH][CH₃CNB₁₀H₁₃]的制備過程為：在兩頸燒瓶中，借助磁力攪拌，將癸硼烷和質子海綿用干燥后的乙腈溶劑溶解，癸硼烷與質子海綿的摩爾比例為4:5；兩頸燒瓶一端連接球型冷凝管，冷凝管末端液封，另一端連接氮氣源；反應伊始，用氮氣置換體系中的氣氛一段時間，確保體系內為純氮氣氛圍，在氮氣氛圍下，加熱回流反應3-4天。反應完成后，借助減壓蒸餾除去溶劑，得到紅褐色油狀液體。在分液漏斗中用一定量的二氯甲烷將油狀物溶解后，之后滴加正己烷，加入的二氯甲烷與正己烷體積比為5:3，振搖后靜置分層，收集上次清液，下層濁液再次重復上述步驟洗滌，洗滌2-3次。將得到的所有上層清液，通過減壓蒸發除去溶劑得到粗產品；然后，粗產品用乙醚溶解，過濾除去固體雜質，再次減壓蒸發掉溶劑；最后，真空干燥得到高純度產品，即為[PSH][CH₃CNB₁₀H₁₃]。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于Na[CH₃CNB₁₀H₁₃]的制備方法為：取一定量的碘化鈉和[PSH][CH₃CNB₁₀H₁₃]用丙酮分別溶解于燒杯中，碘化鈉相較[PSH][CH₃CNB₁₀H₁₃]用量多10％摩爾量。然后，將[PSH][CH₃CNB₁₀H₁₃]的丙酮溶液緩慢加入碘化鈉的丙酮溶液中，過程中需不斷攪拌，加入完畢后，需繼續攪拌2小時。反應完成后，抽濾除去白色固體，收集清液，旋蒸除去丙酮，得到紅色油狀液體，室溫下真空干燥6小時，得到Na[CH₃CNB₁₀H₁₃]。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于咪唑氮雜硼籠離子化合物的制備工藝為：將Na[CH₃CNB₁₀H₁₃]用一定量的去離子水溶解，然后加入咪唑離子液體前驅體，離子液體的加入量為上述鈉鹽的1.2倍摩爾量，立即出現白色濁液，室溫下攪拌2小時，渾濁液逐漸變澄清，上層和瓶壁上有紅色粘稠的液體。將下層清液傾析出，向瓶內加入二氯甲烷使之完全溶解后，加入適量的無水硫酸鎂，除去多余的水分，過濾后收集液體，旋蒸除去二氯甲烷，真空干燥后得到最終的產物。