乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法，以乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体为单体，采用自聚合法制备了乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体。与一般磁性离子液体相比，具有磁感应效应较强，磁性可调，热稳定性高，安全稳定，加工性良好等特点，呈固态，分析测试方便。本发明专利技术通过单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体上烷基链长的变化，实现了聚合磁性离子液体磁性的可调控性和可设计性，通过自聚合增强了磁感应效应和热稳定性，并提供了制备工艺简单的乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法。

Self polymerization magnetic ion liquid of vinyl alkyl imidazole four sulfur cobalt cyanide (II) and preparation method thereof

The invention relates to a vinyl alkyl imidazole four sulfur cyanide cobalt (II) self polymerization of magnetic ionic liquid and preparation method, using vinyl alkyl imidazole four sulfur cyanide cobalt (II) magnetic ionic liquid monomers were prepared by self polymerization of vinyl alkyl imidazole four sulfur cyanide cobalt (II) self polymerization of magnetic ionic liquids. Compared with the general magnetic ionic liquid, the utility model has the advantages of strong magnetic induction effect, adjustable magnetic property, high thermal stability, safety, stability, good processability, etc. the utility model is solid, and the analysis and the test are convenient. The present invention by monomer vinyl alkyl imidazole four sulfur cyanide cobalt (II) change of alkyl chain length on the magnetic ionic liquid, the polymerization of magnetic ionic liquid magnetic control and design, through self polymerization enhanced magnetic induction effect and thermal stability, and provides a method for preparing vinyl alkyl four simple imidazole thiocyanogen cobalt (II) self polymerization preparation method of magnetic ionic liquids.

【技术实现步骤摘要】
乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法
本专利技术涉及一种属于结构型磁功能材料及其制备
，涉及一种Co(Ⅱ)自聚合磁性离子液体及其合成方法，具体涉及一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法。
技术介绍
离子液体作为一种绿色溶剂和催化剂已得到了广泛的研究和应用。然而，磁性离子液体的研究仍处于起步阶段，新型磁性离子液体的发展较为缓慢，已合成的磁性离子液体主要以磁性中心为阴离子如FeCl4-、FeBr4-等中的金属配离子为主，且应用领域的研究也相对较窄。聚合磁性离子液体是以磁性离子液体为结构单元的功能高分子材料。除具有高电导率、高热稳定性、宽电化学窗口、良好机械性能、安全、稳定等优势外，还具备了可设计性和较强的磁场响应效应，可通过调节磁场强度实现分离、提纯及回收，是新一代功能材料。将在有机合成、纳米复合材料、太阳能电池、生物传感器、分离、催化、磁材料等领域具有广泛的应用前景。目前聚合离子液体的制备方法主要有浇铸法、共聚法和自聚合法。本专利技术以乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类离子液体为单体，通过自聚合法制备乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类聚合磁性离子液体。乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])属首次报道，其制备方法也是本专利技术首次提及。本专利技术将扩展磁性离子液体的研究和应用领域。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法。技术方案一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体，其特征在于：自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])的结构为：其中R＝-CnH2n+1，n＝4,5,6；所述单体(VCnIM)2[Co(NCS)4]的结构为：其中R＝-CnH2n+1，n＝4,5,6。一种所述乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]和占总质量1.5％的引发剂偶氮二异丁氰AIBN混合，于75℃下反应24h，得到絮状物，其中：n＝4,5,6；步骤2：再加入甲醇至分层，静置，抽滤，得到深蓝色沉淀；步骤3：将蓝色沉淀用甲醇洗涤多次，再用丙酮洗涤多次后，置于表面皿上，室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])。所述甲醇的加入量能够使液体分层得沉淀物。所述甲醇洗涤或丙酮洗涤多次为3次。有益效果本专利技术提出的一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法，通过单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]的自聚合，获得安全、稳定及良好机械加工性能和较强磁场响应效应的聚合磁性离子液体；通过改变单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]上烷基链的长短，实现自聚合磁性离子液体磁性的可调控性，并提供了乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法。其有益效果是：(1)本专利技术提供了一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法，工艺简单。(2)本专利技术提供的乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体磁性可调，磁化率均大于零，属顺磁性，具有较高的热稳定性。(3)本专利技术提供的乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体呈固态，易加工。通过调节磁场强度可实现快速分离、提纯及回收，有利于拓展磁性离子液体的应用范围。具体实施方式现结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例1：将20.0g的1-乙烯基-3-丁基咪唑异硫氰合钴磁性离子液体(VC4IM)2[Co(NCS)4]和0.30g引发剂AIBN置于50mL的圆底烧瓶中，于75℃下反应24h后得到絮状物。向圆底烧瓶中加入甲醇，静置分层，抽滤，得到深蓝色沉淀。用甲醇洗涤蓝色沉淀3次，再用丙酮洗涤3次后，转移至表面皿上。室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得自聚合磁性离子液体P((VC4IM)2[Co(NCS)4])。经热重分析，P((VC4IM)2[Co(NCS)4])有两个阶段的热失重。第一阶段为(VC4IM)2[Co(NCS)4]的热失重，温度为590.76K。第二个阶段为P((VC4IM)2[Co(NCS)4])的热失重，温度为709.80K。磁化率大于0，数量级在10-6～10-5之间，属顺磁性。实施例2：将20.0g的1-乙烯基-3-戊基咪唑异硫氰合钴磁性离子液体(VC5IM)2[Co(NCS)4]和0.30g引发剂AIBN置于50mL的圆底烧瓶中，于75℃下反应24h后得到絮状物。向圆底烧瓶中加入甲醇，静置分层，抽滤，得到深蓝色沉淀。用甲醇洗涤蓝色沉淀3次，再用丙酮洗涤3次后，转移至表面皿上。室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得自聚合磁性离子液体P((VC5IM)2[Co(NCS)4])。经热重分析，P((VC5IM)2[Co(NCS)4])有两个阶段的热失重。第一阶段为(VC5IM)2[Co(NCS)4]的热失重，温度为596.63K。第二个阶段为P((VC5IM)2[Co(NCS)4])的热失重，温度为712.18K。磁化率大于0，数量级在10-6～10-5之间，属顺磁性。实施例3：将20.0g的1-乙烯基-3-己基咪唑异硫氰合钴磁性离子液体(VC6IM)2[Co(NCS)4]和0.30g引发剂AIBN置于50mL的圆底烧瓶中，于75℃下反应24h后得到絮状物。向圆底烧瓶中加入甲醇，静置分层，抽滤，得到深蓝色沉淀。用甲醇洗涤蓝色沉淀3次，再用丙酮洗涤3次后，转移至表面皿上。室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得自聚合磁性离子液体P((VC6IM)2[Co(NCS)4])。经热重分析，P((VC6IM)2[Co(NCS)4])有两个阶段的热失重。第一阶段为(VC6IM)2[Co(NCS)4]的热失重，温度为615.45K。第二个阶段为P((VC6IM)2[Co(NCS)4])的热失重，温度为721.32K。磁化率大于0，数量级在10-6～10-5之间，属顺磁性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体，其特征在于：自聚合磁性离子液体P((VC

【技术特征摘要】
1.一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体，其特征在于：自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])的结构为：其中R＝-CnH2n+1，n＝4,5,6；所述单体(VCnIM)2[Co(NCS)4]的结构为：其中R＝-CnH2n+1，n＝4,5,6。2.一种权利要求1所述乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]和占总质量1.5％的引发剂偶氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：管萍，胡小玲，丁小琪，唐一梅，史文涛，王双洁，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61