本发明专利技术涉及一种新型离子液体及其制备方法，具体地说涉及一种基于氰基酰基胺阴离子的新型功能化离子液体及其制备方法，属于新型化学材料及其制备技术领域。本发明专利技术提供的基于氰基酰基胺阴离子的新型离子液体，其阴离子的结构可用通式（Ⅰ）表示。其中Ｒ↓［１］选自Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２４］烷基；阳离子为咪唑类、吡咯类、季铵盐类阳离子等。通过不对称的氰基酰基胺的钾盐与咪唑、吡咯、季铵卤盐进行离子交换，合成了一系列的含氰基官能团的以Ｎ为中心的不对称阴离子功能化离子液体。该新型功能化离子液体具有良好的热稳定性，其分解温度高于２５０℃；该离子液体对金属离子具有一定的配位能力，能够用于金属催化反应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型离子液体及其制备方法，具体地说涉及一种基于氰基酰 基胺阴离子的新型功能化离子液体及其制备方法，属于新型化学材料及其制备技 术领域。
技术介绍
离子液体是完全由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或接近室 温时呈液态的熔盐体系。与常规的有机溶剂相比，离子液体拥有其独特的、不可 比拟的优点(l)不易挥发，不易燃，不易爆，毒性小，易于回收利用；(2)热稳 定性好，具有较宽的液态温度范围；(3)对无机物和有机物具有较强的选择溶解 能力，且易与其他物质分离；(4)导电率高，具有较宽的电化学窗口(〉5V); (5) 可以通过对lH、负离子的合理设计，在较大的范围内调控离子液体的物理化学性 能，以满足不同的应用需要(0 削細，1999,99,2071-2083)。目前，离子液体 作为一种新型溶剂或"软〃功能材料的应用研究己经涉及有机反应，材料化学，电 化学，高分子化学,分析化学以及分离纯化技术等众多领域，并在能源，环境，生命 科学,航空航天技术等领域展现出良好的应用前景。离子液体的生命力在于其本身的"可设计性"。离子液体的诸多性质，如熔 点、黏度、密度以及溶解能力都可通过改变离子液体的结构而得到调整。因此， 可将特定的有机官能团引入离子液体的阳离子或阴离子上，针对不同的反应需要 设计合成出具有独特结构的"功能化"离子液体。目前，对于功能化离子液体的 研究重点主要集中在阳离子上，例如在阳离子上引入烯基，羟基，羧基、磺酸基 等官能团(/"wg. C&w, 2004， 43， 2960-2966; Oga"owW., 2004, 23, 1622-1628; C&附.￡w2006, 12， 2122-2130， CN101024613A)。阴离子的功能化研究相对较 少，但也逐渐受到关注。专利CN 101219995A提供了一种基于杂多酸阴离子离 子液体以及该种离子液体的制备方法。在阴离子的功能化的离子液体研究中，以 N为中心原子的阴离子逐渐引起人们的兴趣，这主要是由于该类离子液体不仅对 水稳定，还兼具低粘度、低熔点、高导电性等优点，其中最具代表性的以N为 中心原子的阴离子为N(CF3S02)2-, N(N02)2—， N(CN)2_, N(CF3S02)(COCF3)- Q P/^. C7^附.& 1998, 102, 8858—8864; 乂 J附.C/ze附.5bc, 1997, 119, 9405-9410; C/ze附.Cowwww, 2005, 5080-5082; C/ze附.Owwww， 2002, 1726-1727)。本专利技术专 利设计合成出一种基于氰基酰基胺阴离子的新型功能化离子液体，该类离子液体 具有不对称阴离子结构，同时也具有配位能力，能够用于金属催化反应。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供了一种基于氰基酰基胺阴离子的新型功能化离子液体 及其制备方法。本专利技术提供的基于氰基酰基胺阴离子的新型离子液体，其阴离子的结构可用 通式(I)表示<formula>formula see original document page 4</formula>，(I)通式(I)中R,选自C广C24烷基本专利技术提供的基于氰基酰基胺阴离子的新型离子液体，其阳离子为咪唑类、 吡咯类、季铵盐类阳离子等。咪唑类阳离子选自l-烷基-3垸基咪唑，其中垸基选自C,-C24垸基。吡咯类阳离子选自N,N-垸基吡咯，其中垸基选自d-C24垸基。季铵盐类阳离子选自四烷基季铵盐，其中垸基选自CVC24烷基。本专利技术提供的基于氰基酰基胺阴离子的新型功能化离子液体的制备方法如下:<formula>formula see original document page 4</formula>主要步马聚，a、 制备不对称氰基酰基胺的钾盐在ot:下，将氰基胺与垸基酰氯的四氢 呋喃溶液缓慢滴入氢氧化钾的水溶液中，保持ox:反应5小时后旋蒸除去溶剂。 在得到的固体中加入大量丙酮，过滤，将滤液旋干后加入少量丙酮，再用大量乙 醚进行沉降，过滤得白色粉末即为不对称氰基酰基胺的钾盐。b、 制备基于氰基酰基胺阴离子的离子液体将不对称氰基酰基胺钾盐的丙酮溶液加入到不同种类的季铵化卤盐的乙腈溶液中，室温下搅拌24h，过滤，旋 干,加入过量CH2C12，过滤(除去少量的KBr),将滤液抽干，得到离子液体。本专利技术首次通过不对称的氰基酰基胺的钾盐与咪唑、吡咯、季铵卤盐进行离子交换，合成了一系列的含氰基官能团的以N为中心的不对称阴离子功能化离子液体。该新型功能化离子液体具有良好的热稳定性，其分解温度高于25(TC;该离子液体对金属离子具有一定的配位能力，能够用于金属催化反应。具体实施例方式下列实施例可用来进一步说明本专利技术，但不意味着限制本专利技术。不对称氰基酰基胺的钾盐的制备 实施例lK的制备将氰基胺(0.63g, 0.015mol)与乙酰氯(1.2ml， 0.015mol)的四氢呋喃(20mL)溶 液，0。C下缓慢滴入氢氧化钾(1.68g, 0.03mol)的水(20mL)溶液中，保持(TC反应 5h后旋蒸除去溶剂。在得到固体中加入大量丙酮，可得淡黄色清液和氯化钾白 色粉末，过滤，将滤液旋干后加入少量丙酮，再用大量乙醚进行沉降，过滤得白 色粉末1.10 g,产率为60%。 实施例2K的制备将氰基胺(1.26g, 0.03mol)与丙酰氯(2.62ml， 0.03mol)的四氢呋喃(25mL)溶液， (TC下缓慢滴入氢氧化钾(3.36g, 0.06mol)的水(25mL)溶液中，保持O'C反应5h后 旋蒸除去溶剂。在得到固体中加入大量丙酮，可得淡黄色清液和氯化钾白色粉末， 过滤，将滤液旋干后加入少量丙酮，再用大量乙醚进行沉降，过滤得白色粉末 1.99 g，产率为49%。 实施例3K的制备将氰基胺(1.26g, 0.03mol)与己酰氯(4.19ml， 0.03mol)的四氢呋喃(25mL)溶液， (TC下缓慢滴入氢氧化钾(3.36g, 0.06mol)的水(25mL)溶液中，保持O'C反应5h 后旋蒸除去溶剂。在得到固体中加入大量丙酮，可得淡黄色清液和氯化钾白色粉 末，过滤，将滤液旋干后加入少量丙酮，再用大量乙醚进行沉降，过滤得白色粉 末2.20g ，产率为41%。 实施例4K的制备将氰基胺(0.63g, G.015mol)与辛酰氯(2.59ml， 0.015mol)的四氢呋喃(20mL)溶 液，(TC下缓慢滴入氢氧化钾(1.68g,0.03mo1)的水(20mL)溶液中，保持(TC反应 5h后旋蒸除去溶剂。在得到固体中加入大量丙酮，可得淡黄色清液和氯化钾白 色粉末，过滤，将滤液旋干后加入少量丙酮，再用大量乙醚进行沉降，过滤得白 色粉末1.68 g ，产率为54%。含以N为中心新型不对称阴离子的功能化离子液体的制备 实施例5的制备将K (0.220g, 1.8mmol)的丙酮(lOmL)溶液加入到1-甲基-3-乙基咪唑溴盐(0.344g， 1.8mmol)的乙腈(10mL)溶液中，室温下搅拌24h后过滤、 旋干，加入过量CH2Cl2后再次过滤、旋干，得到产物0.276g,产率为79%。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于氰基酰基胺阴离子的新型离子液体，其特征在于： （１）阴离子的通式为： ＊＊＊ 其中，Ｒ↓［１］为Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２４］烷基； （２）阳离子为咪唑类、吡咯类或者季铵盐类阳离子。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高国华，邹婷，张展，陆亮，杨榆，李才猛，付贤磊，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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