离子流体前体制造技术

本发明专利技术提供一种离子流体前体，该离子流体前体是至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的反应产物，其软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点MxAy.zH2O。本发明专利技术还提供一种用于制备离子流体前体的工艺。本发明专利技术还提供一种离子流体和一种用于制备该离子流体的工艺。

Ionic fluid precursor

The present invention provides a fluid precursor ion, the ion fluid precursor is at least one molecule (I) reaction product compound and at least one hydrogen donor, the softening point is lower than that of the formula (I) compound melting or softening point of MxAy.zH2O. The invention also provides a process for preparing an ionic fluid precursor. The invention also provides an ionic fluid and a process for preparing the ionic fluid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及离子流体/液体的前体及其制备工艺。本专利技术还涉及一种用于制备离子流体/液体的工艺。
技术介绍
离子化合物是一种化合物，其离子通过离子键保持在晶格结构中。离子化合物的熔点和沸点较高，蒸气压力极低或没有。从人体健康和环保角度来看，上述特性使离子化合物无害。离子化合物在各种领域具有多种应用，如合成化学、电化学、热解和气化。多年来人们设计了多种用于制备离子液体的方法。美国专利号4764440提出通过反应获得低温熔融化合物，例如三甲基苯基氯化铵与三氯化铝在45℃下反应。产生的离子化合物凝固点(约-75℃)低；但是，由于存在三氯化铝，所述化合物具有可与水反应的缺点。另一美国专利号5731101提出一种通过混合金属卤化物(如)和含碱氢卤化铵盐形成低温熔融离子液体的工艺。具体来说，采用三氯化铝和三氯化铁作为金属卤化物。金属卤化物在存在含碱氢卤化铵盐的条件下，形成含有多元氯桥的阴离子。但是，US5731101披露的工艺存在一个局限性，即无法用于制备含有上述金属卤化物以外的金属卤化物的离子液体。例如，采用US5731101披露的工艺无法制备含有锡卤化物或镍卤化物的低温熔融离子液体。另一美国专利号6573405提出一种通过将R1R2R3R4N+X-分子式季铵化合物与锌、锡或铁卤化物反应制备离子化合物的方法。但是，反应温度超过100℃，因此该工艺缺乏能源效率。另一美国专利号7183433提出一种通过将R1R2R3R4N+X-分子式铵盐与有机化合物(II)反应制备凝固点100℃的离子化合物的方法。US7183433指出此类反应往往是吸热反应，通常加热至至少100℃下执行。具体来说，US7183433提出氯化胆碱和有机化合物(如尿素、草酸和丙二酸)在70℃反应。由于反应在高温下执行，缺乏能源效率。美国专利号7196221披露一种通过将R1R2R3R4N+X-分子式季铵化合物与水合金属盐(即Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Bi、La、Sn或Ce的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或乙酸盐)反应制备离子化合物的方法。离子化合物制备反应在120℃下执行。美国专利出版物编号20090247432提出一种将季铵氯化物(氯化胆碱)与氢供体(如尿素)反应的工艺。反应将季铵氯化物与氢供体组合形成混合物，然后将混合物加热至70℃以上以获得离子液体。以上现有工艺的缺点在于都在高温下执行，缺乏能源效率，不经济。因此，需要一种简单且能源高效的工艺，用于制备离子流体前体和离子流体。本专利技术还设计一种离子流体前体，其软化点低于150℃，无需盐沉淀即可转化为离子流体。专利技术目的下面将在此讨论本专利技术的一些目的：本专利技术的第一个目的是提供离子流体前体。本专利技术的第二个目的是提供一种用于制备离子流体前体的工艺。本专利技术的第三个目的是提供一种用于制备离子流体前体的经济环保工艺。本专利技术的第四个目的是从离子流体前体提供离子流体。本专利技术的第五个目的是提供一种用于制备离子流体的简单且能源高效的工艺。本专利技术的第六个目的是改善现有技术的一个或多个问题或至少提供一种有用的选择方案。以下描述中，本专利技术的其他目的和优势将得以进一步明确，但这些描述并不意图限制本专利技术的范围。
技术实现思路
本专利技术提供一种离子流体前体，该离子流体前体是至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的反应产物，其软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点MxAy.zH2O分子式(I)其中，M从以下组中独立选择，该组包括Na、K、Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Pb、St、Bi、La、Ce、Al、Hg、Cs、Rb、Sr、V、Pd、Zr、Au、Pt、季铵、咪唑盐、膦、吡啶和吡咯烷；A从以下组中独立选择，该组包括Cl、Br、F、I、NO3、SO4、CH3COO、HCOO和C2O4；z在0到20之间，x和y是1到20之间的独立整数。前体维持在不超过40℃的温度下。所述离子液体前体的制备或存放过程中以及前体向离子流体的转化，不会释放HxAy分子式化合物形式的酸性烟气。改造离子流体前体，使得无需沉淀盐即可转化为离子流体。氢供体是以下组中选择的至少一种化合物，该组包括甲苯-4-磺酸一水化物、草酸、马来酸、柠檬酸和甲磺酸。分子式(I)化合物与所述氢供体的摩尔比在1:1到1:6之间。将离子流体前体作为包含所述离子流体前体和至少一种液体介质的混合物成分使用并维持在0℃到40℃时，离子流体前体能够呈现为透明液体。在本专利技术的另一个方面中，还提供一种离子流体，包括：·一种离子流体前体，该离子流体前体是至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的反应产物，其软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点；·至少一种液体介质。分子式(I)化合物与所述氢供体的摩尔比在1:1到1:6之间，离子流体前体与所述介质的重量比在1:0.1到1:50之间。在本专利技术的另一个方面中，提供一种用于制备离子流体前体的工艺，该离子流体前体的软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点；所述工艺将预先确定比例的至少一种分子式MxAy.zH2O(I)化合物与至少一种氢供体在0℃到40℃下混合以获得前体，其中，将所述离子流体前体作为包含所述离子流体前体和至少一种液体介质的混合物成分使用并维持在0℃到40℃时，离子流体前体能够呈现为透明液体。在本专利技术的另一个方面中，提供一种用于制备离子流体的工艺；所述工艺包括以下步骤：·将至少一种分子式MxAy.zH2O(I)化合物与至少一种氢供体在0℃到40℃下混合以获得离子流体前体；·向所述离子流体前体加入至少一种介质，然后混合获得离子流体。或者，用于制备离子流体的工艺在0℃到40℃下混合a)至少一种分子式MxAy.zH2O(I)化合物；b)至少一种氢供体；c)至少一种介质以获得离子流体。分子式(I)化合物与所述氢供体的摩尔比在1:1到1:6之间，离子流体前体与所述介质的重量比在1:0.1到1:50之间。介质量在分子式(I)化合物与氢供体总重量的1％到30％之间。具体实施方式本专利技术提供一种离子流体前体，至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的一种反应产物。本专利技术的离子流体前体具有以下特性：-离子流体前体软化点低于起始材料(分子式(I)化合物)的熔点或软化点，-离子液体前体的制备或存放过程中以及前体向离子流体的转化，不会释放HxAy分子式化合物形式的酸性烟气，-本专利技术的离子流体前体经过改造，无需沉淀盐即可转化为离子流体，-将离子流体前体作为包含所述离子流体前体和至少一种液体介质的混合物成分使用并维持在0℃到40℃时，离子流体前体能够呈现为透明液体。分子式(I)化合物表示为：MxAy.zH2O其中，M从以下组中独立选择，该组包括Na、K、Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Pb、St、Bi、La、Ce、Al、Hg、Cs、Rb、Sr、V、Pd、Zr、Au、Pt、季铵、咪唑盐、膦、吡啶和吡咯烷；A从以下组中独立选择，该组包括Cl、Br、F、I、NO3、SO4、CH3COO、HCOO和C2O4；z在0到20之间，x和y是1到20之间的独立整数。按照本专利技术，分子式(I)化合物与氢供体的摩尔比维持在1:1到1:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子流体前体，该离子流体前体是至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的反应产物，其软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点MxAy.zH2O分子式 (I)其中，M从以下组中独立选择，该组包括Na、K、Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Pb、St、Bi、La、Ce、Al、Hg、Cs、Rb、Sr、V、Pd、Zr、Au、Pt、季铵、咪唑盐、膦、吡啶和吡咯烷；A从以下组中独立选择，该组包括Cl、Br、F、I、NO3、SO4、CH3COO、HCOO和C2O4；z在0到20之间，x和y是1到20之间的独立整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 IN 729/MUM/20141.一种离子流体前体，该离子流体前体是至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的反应产物，其软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点MxAy.zH2O分子式 (I)其中，M从以下组中独立选择，该组包括Na、K、Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Pb、St、Bi、La、Ce、Al、Hg、Cs、Rb、Sr、V、Pd、Zr、Au、Pt、季铵、咪唑盐、膦、吡啶和吡咯烷；A从以下组中独立选择，该组包括Cl、Br、F、I、NO3、SO4、CH3COO、HCOO和C2O4；z在0到20之间，x和y是1到20之间的独立整数。2.如权利要求1所述的离子流体前体，其中所述前体维持在不超过40℃的温度下。3.如权利要求1所述的离子流体前体，其中所述离子液体前体的制备或存放过程中以及前体向离子流体的转化，不会释放HxAy分子式化合物形式的酸性烟气。4.如权利要求1所述的离子流体前体，所述离子流体前体经过改造，无需沉淀盐即可转化为离子流体。5.如权利要求1所述的离子流体前体，其中所述氢供体是以下组中选择的至少一种化合物，该组包括甲苯-4-磺酸一水化物、草酸、马来酸、柠檬酸和甲磺酸。6.如权利要求1所述的离子流体前体，其中分子式(I)化合物与所述氢供体的摩尔比在1:1到1:6之间。7.如权利要求1所述的离子流体前体，其中将所述离子流体前体作为包含所述离子流体前体和至少一种液体介质的混合物成分使用并维持在0℃到40℃时，离子流体前体能够呈现为透明液体。8.一种离子流体，包括：a)一种离子流体前体，该离子流体前体是至少一种分子式(I)化合物和至少一种氢供体的反应产物，其软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点MxAy.zH2O分子式(I)其中，M从以下组中独立选择，该组包括Na、K、Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Pb、St、Bi、La、Ce、Al、Hg、Cs、Rb、Sr、V、Pd、Zr、Au、Pt、季铵、咪唑盐、膦、吡啶和吡咯烷；A从以下组中独立选择，该组包括Cl、Br、F、I、NO3、SO4、CH3COO、HCOO和C2O4；z在0到20之间，x和y是1到20之间的独立整数；b)至少一种液体介质。9.如权利要求8所述的离子流体，其中液体介质从以下组中选择，该组包括甲醇、乙醇、丙-1-醇、丙-2-醇、1-丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔-丁醇、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、甲酸、乙酸、甲基乙基酮、碳酸二甲酯、二乙基甲酮、乙酸酐、丙酮、叔-丁基甲基醚、二乙胺、二甘醇、N,N-二甲基乙酰胺、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇、甘油、六甲基磷酰胺、六甲基亚磷三酰胺、异戊醇、2-甲氧基乙酸、2-甲氧基乙酸乙酯、1-甲基-2-吡咯烷酮、硝基甲烷、丙酸、吡啶、氟化氢、氯化氢和水。10.如权利要求8所述的离子流体，其中分子式(I)化合物与所述氢供体的摩尔比在1:1到1:6之间。11.如权利要求8所述的离子流体，其中离子流体前体与所述液体介质的重量比在1:0.1到1:50之间。12.一种用于制备离子流体前体的工艺，该离子流体前体的软化点低于所述分子式(I)化合物的熔点或软化点；所述工艺将预先确定比例的至少一种分子式MxAy.zH2O(I)化合物与至少一种氢供体在0℃到40℃下混合以获得离子流体前体；其中，M从以下组中独立选择，该组包括Na、K、Li、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ni、Cu、Zn、Cd、Sn、Pb、St、Bi、La、Ce、Al、Hg、Cs、Rb、Sr、V、Pd、Zr、Au、Pt、季铵、咪唑盐、膦、吡啶和吡咯烷；A从以下组中独立选择，该组包括Cl、Br、F、I、NO3、SO4、CH3COO、HCOO和C2O4；z在0到20之间；x和y是1到20之间的独立整数；将所述离子流体前体作为包含所述离子流体前体和至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·V·尤帕拉，P·阿杜里，S·希亚姆罗伊，
申请(专利权)人：信实工业公司，
类型：发明
国别省市：印度;IN