本发明专利技术提供了一种离子液体及其制备方法。该离子液体包括至少一种类型的由（Ｃａｔ↑［＋］）（Ｒ’ＣＯＯ↑［－］）表示的化合物。此处，Ｃａｔ↑［＋］是选自由季铵、季鏻、锍、咪唑鎓、吡啶鎓、吡唑鎓、哌啶鎓、吡咯鎓、吡咯烷鎓、三唑鎓、以及其两种或更多种的混合物组成的组中的阳离子，并且Ｒ’是包含至少一个不饱和键并具有４至３０个碳原子的碳氢化合物。在室温和低于室温下，该离子液体与各种极性和／或非极性溶剂可部分或完全混溶，并且可以用作溶剂、溶剂添加剂、电解质、热载体、电荷载体、热载体添加剂、电荷载体添加剂、或相转移催化剂。此外，可以降低制造离子液体的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离子液体及其制备方法，并且更特别地，涉及这样 的离子液体及其制备方法，由此该离子液体与各种极性和/或非极性 溶剂可部分或完全混溶(溶混)，并且可以在室温下用作相转移催 化剂，从而降低制造成本。极性或非极性溶剂的实例可以包括水或 各种有机溶剂如醇类、酸类、烯烃类、石蜡类、芳族类化合物、脂 族类化合物、胺类、醚类、酯类、酮类、醛类、酰胺类、腈类、以 及硝基烷类。
技术介绍
通常，离子液体^皮定义为熔点^f氐于100°C的熔盐(熔融盐)。由于它们的相对较低的熔点，因此离子液体可以用作其中可以进行 化学反应的溶剂或共溶剂。离子液体的应用在各种4支术领域中正快速增长，这是因为通过设计阳离子和阴离子的特性可以容易地调节 它们的化学和物理特性。根据美国专利第5,827，602号、第5,731,101号、以及第7,208,605 号，某些类型的离子液体可以用于非水电池、电化学电容器、电镀、 催化以及化学分离的应用。因为离子液体仅由一对离子(阳离子和 阴离子)而不是分子构成，所以与普通有才几溶剂相比它呈现非常特 别的特殊性，如高反应性以及特殊的选择性。溶剂性能，如熔点/沸点、粘度、溶解性、或极性，总是影响化 学反应以及其它用途的总性能。在这方面，已进行了许多努力来设 计离子液体的这些性能，以获得所期望的性能。美国专利第 5,731,101号披露了含有金属卣化物的低温离子液体。(A.P.Abbott, J. C. Barron, K. S. Ryder, D. Wilson, C7z纖-版《/ 13, 6495 (2007))。 通过这种方式来降低熔点是起因于金属卣化物和季铵盐之间的低 共熔效应(eutectic effect )。虽然熔解温度降低效应，但在这种情况 下极性控制受到相当的限制，这是由于存在金属和卤化物离子。在反应工禾呈方面，调节疏水/亲水平纟軒是另一个重要问题。存在 两种常夫见方式来调节常见离子液体的疏水性。可以通过在离子液体 的阳离子部位增加烷基链来提高离子液体的疏水性。可替换地，阴 离子取J戈可以用来进一步调节疏7K性。例如，具有阴离子如BF4—、 PF6-、或(CF3S02)2N-的离子液体经常呈现强疏水性，其并不容易与 水混溶。然而，这些方式还经常引起离子液体的熔点和粘度的增加。近年来，已更加关注离子液体，用于代替常见有机溶剂。为了 满足期望的溶剂，它们更多具有宽范围的溶解性以及在不同环境中 的稳定性。大多数离子液体在室温下在极性或3一极性化合物中具有 选择性的混溶性(溶混性)。到目前为止很少报道，在极性和非极 性溶剂中具有通用溶解性的离子液体。在美国专利第7,252,791号中讨论了包含烷基硫酸盐阴离子的 离子液体用作相转移催化剂。尤其是，与非极性溶剂的混溶性通常 耳又决于烷基基团，其位于有才几阳离子或石克酸盐阴离子。在工业方面， 由于烷基石克酸盐阴离子的高成本，因此这些离子液体在经济上是较 少可4亍的。考虑到上述所列的溶剂性能，期望具有在宽范围的溶剂内具有 通用混溶性的离子液体，用于4匕学反应、电4匕学用途、以及热和/ 或电荷转移介质。此外，更加有利的是，与现有4支术的那些相比， 利用相对低成本的材料来制备离子液体。
技术实现思路
本专利技术提供了一种与各种极性和/或非极性溶剂可部分或完全 混溶的离子液体、以及其制备方法。本专利技术还4是供了 一种在室温下可用作相转移催化剂的离子液 体、以及其制备方法。本专利技术还4是供了 一种可以降4氐制造成本的离子液体、以及其制 备方法。才艮据本专利技术的一个方面，4是供了一种离子液体，其包括由以下 化学式1表示的一种或多种化合物(Cat+)(R，COCr) …(化学式1 )其中Cat+是选自季铵、季辚、锍(硫鑰)、咪唑鐵、吡啶鑰、 吡唑錄、哌啶鐵、吡咯鐵、吡咯烷鐵、三唑鐵、以及它们的两种或 更多种的〉'昆合物的阳离子，以及6R，是包含至少一个不々包和4建并具有4至30个碳原子的碳氢化 合物。Cat+可以是由化学式2表示的阳离子 (R,R2R3R4Z+) ... (4匕学式2)其中Z是氮和石粦(phosphorous)中的一种，而R, 、 R2、 R3、 以及R4各自独立地是选自由直链或支链烷基基团、亚烷基基团、烯 丙基基团、苄基基团、苯基基团、以及环烷基基团组成的组中的一 种。R'COO—可以是选自由巴豆酸酯基团、十一石灰烯酸酯基团、肉豆 蔻油酉交酉旨基团(myristoleate group )、 一宗冲闾油酸面旨基团(palmitoleate group )、油酸酯基团、亚油酸酯基团、亚麻酸酯基团、二十石灰五烯 酸酯基团、芥S臾酯基团(erucate group )、花生四烯酸酯基团、二十 二碳六烯酸酯基团以及它们的混合物组成的组中的阴离子。离子液体可以具有30°C以下的火容点。离子液体可以用作;容剂、溶剂添力o剂、相寿争移1崔化剂、电解质 溶液、热载体或电荷载体、和/或热载体添力口剂或电荷栽体添力口剂。离子液体可以与这样的溶剂混溶，该溶剂包括水、醇类、酸类、 烯烃类、石蜡类、芳族类化合物、脂族类化合物、胺类、醚类、酯 类、酮类、醛类、酰胺类、腈类、硝基烷类、或它们的混合物。离子液体可以是选自由二曱基丁基己基十一碳烯酸铵、烯丙基 三丁基十一碳烯酸铵、三乙基辛基十一碳烯酸铵、三丙基丁基十一 碳烯酸铵、三丙基己基十一碳烯酸铵、三丙基辛基十一碳烯酸铵、三丁基丙基十一碳烯酸铵、三丁基己基十一碳烯酸铵、三丁基辛基 十 一碳烯酸铵、以及己基三丁基油酸铵组成的组中的至少 一种。具体实施例方式在下文中，将更充分地描述才艮据本专利技术的离子液体及其制备方法。根据本专利技术实施方式的离子液体包括由以下化学式1表示的化 合物中的至少一种。(Cat+)(R，COO-) ...(化学式l)其中Cat+可以是选自季铵、季鱗、锍、咪唑鑰、吡咬鐵、吡唑 総、哌啶鐵、吡咯鑰、吡咯烷鑰、三唑鑰、以及它们的两种或多种 的混合物的阳离子。具体地，Cat+可以是由化学式2表示的阳离子(R4R2R3R4Z+) …H匕学式2)其中Z是氮和磷中的一种，而R!、 R2、 R3、以及R4各自独立 地是选自由直链或支链烷基基团(优选Q-C8烷基基团)、亚烷基基 团、烯丙基基团、千基基团、苯基基团、以及环烷基基团(优选 C3-Cs环烷基基团)组成的组中的一种。更具体地，Cat+可以是选自由咪唑鑰、吡啶鑰、哌啶鐵、吡咯 鐵、吡咯烷鐵、三唑錄、以及它们的混合物组成的组中的杂环季阳 离子。阳离子可以具有对称或非对称结构，并且特别是在具有非对称结构的情况下，阳离子可以包4舌氮或石粦4乍为中心原子(coreatom)， 并且具有多个取代基基团(Rp R2、 R3以及R4),其中取代基基团 中的至少一种不同于其它取代基基团。R'可以是一种包4舌至少一个不々包和4建并具有4至30个^灰原子 的》灰氢化合物。具体地，R，COO-可以是选自由巴豆酸酯基团、十一碳烯酸酯基 团、肉豆蔻油酸酯基团、冲宗榈油酸酯基团、油酸酯基团、亚油酸酯 基团、亚麻酸酯基团、二十碳五烯酸酯基团、芥酸酯基团、花生四 烯酸酯基团、二十二石灰六烯酸酯基团以及它们的混合物组成的组中 的阴离子。十一碳烯酸酯基团或油酸酯基团是优选的。在R，COO-是十本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含由以下化学式１表示的化合物中的至少一种的离子液体： （Ｃａｔ↑［＋］）（Ｒ’ＣＯＯ↑［－］） …（化学式１） 其中Ｃａｔ↑［＋］是选自由季铵、季鏻、锍、咪唑鎓、吡啶鎓、吡唑鎓、哌啶鎓、吡咯鎓、吡咯烷鎓、三唑鎓、以及它们 的两种或多种的混合物组成的组中的阳离子，以及 Ｒ’是包含至少一个不饱和键并且具有４至３０个碳原子的碳氢化合物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林明勋，金荣美，鲁才银，具载会，刘龙昊，
申请(专利权)人：三星工程株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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