一种基于孪连双阳离子的酸性离子液体及其制备方法技术

技术编号:5051436 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于孪连双阳离子的酸性离子液体及其制备方法。离子液体的阳离子部分的结构用式I、式II、式III或式IV表示,式I至式IV中,m代表3或4,n代表1-15的整数;阴离子部分的结构选自CH3(C6H4)SO3-、C6H4COO-、CF3SO3-、CH3SO3-、CH3COO-、CF3COO-、HSO4-、BF4-、PF6-、H2PO4-、NO3-以及Cl-中的一种。通过孪连双杂环烷烃与烷基磺酸内酯反应生成磺酸内盐,然后磺酸内盐与酸反应得到离子液体。离子液体可作为传统液体酸催化剂的替代品,具有工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。离子液体(Ionic Liquids,ILs),是完全由阳离子和阴离子组成并且在室温或近 于室温时为液体的融盐体系。迄今为止,虽然对室温离子液体和熔盐并没有严格的区分,但 一般倾向于把熔点低于100°c的盐类称为室温离子液体,而高于100°C的盐类称为熔盐。离 子液体的性质,如非挥发性、宽液程、强的静电场、良好的导电与宽的电化学窗口、可设计性 等使其成为研究的热点。随着室温离子液体研究和应用的不断发展,离子液体的种类在迅 速增加。理论上讲离子液体的种类可高达亿万种,但到目前为止研究报道的室温离子液体 仅有数百种。因此离子液体无论是种类的开发还是研究的领域都还具有非常广阔的空间。近年来,越来越多的研究焦点集中到功能化离子液体的设计制备及应用方面,利 用离子液体结构可控的原理,对其阳离子或阴离子进行功能化修饰,可合成具有特定功能 的离子液体。功能化离子液体的出现不仅极大地丰富了离子液体的种类,而且赋予了其特 殊的物理化学性质。酸功能化离子液体由于拥有液体酸催化剂的高密度反应活性位,低挥 发性,且其结构和酸性具有可调变性,被当作传统工业酸催化剂的替代物被广泛研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于孪连双阳离子的酸性离子液体。本专利技术的另一目的在于提供一种基于孪连双阳离子的酸性离子液体的制备方法。本专利技术设计合成出一种基于孪连双阳离子的新颖酸性离子液体,该离子液体具有 被烷基链隔开的两个单阳离子基团,和两个单离子抗衡离子,同时具有良好的热稳定性和 高的酸强度,有望替代传统的污染环境的无机酸催化剂,具有工业应用前景。—种基于孪连双阳离子的酸性离子液体,其阳离子部分的结构用式I、式II、式 III或式IV表示权利要求1. 一种基于孪连双阳离子的酸性离子液体,其阳离子部分的结构用式I、式II、式III 或式IV表示2.如权利要求1所述基于孪连双阳离子的酸性离子液体的制备方法,其特征在于该方 法步骤如下A、将双杂环烷烃、1,3_丙烷磺内酯或1,4_丁烷磺内酯,在反应介质中搅拌回流反应 48-72小时后,所得到的白色固体用乙腈洗涤,然后进行真空干燥得到磺酸内盐;所述反应 介质选自乙腈、甲苯或无水乙醇;B、将磺酸内盐和酸置于反应介质中,在70-90°C下搅拌反应6-12小时,产物用常规方 法分离得到基于孪连双阳离子的酸性离子液体;所述反应介质选自乙腈、甲苯或无水乙醇。3.如权利要求2所述的方法,其特征是在A步骤中,双杂环烷烃的结构用式V、式VI、 式VII或式VIII表示4.如权利要求2所述的方法,其特征在于磺酸内盐的结构用式IX、式X、式XI或式XII表示5.如权利要求2所述的方法,其特征是在A步骤中,双杂环烷烃与1,3_丙烷磺内酯 或1,4_ 丁烷磺内酯的摩尔比为1 1.5-2.5。6.如权利要求2所述的方法,其特征是在B步骤中,所用的酸选自对甲苯磺酸、苯甲 酸、三氟甲基磺酸、甲基磺酸、乙酸、三氟乙酸、硫酸、四氟硼酸、六氟磷酸、磷酸、硝酸以及盐 酸中的一种。7.如权利要求2所述的方法,其特征是在B步骤中,磺酸内盐与酸的摩尔比为 1 · 1. 5 2 · 5 ο全文摘要本专利技术公开了。离子液体的阳离子部分的结构用式I、式II、式III或式IV表示,式I至式IV中,m代表3或4,n代表1-15的整数;阴离子部分的结构选自CH3(C6H4)SO3-、C6H4COO-、CF3SO3-、CH3SO3-、CH3COO-、CF3COO-、HSO4-、BF4-、PF6-、H2PO4-、NO3-以及Cl-中的一种。通过孪连双杂环烷烃与烷基磺酸内酯反应生成磺酸内盐,然后磺酸内盐与酸反应得到离子液体。离子液体可作为传统液体酸催化剂的替代品,具有工业应用前景。文档编号C07D233/60GK102040559SQ200910206550公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月14日 优先权日2009年10月14日专利技术者刘晓飞, 夏春谷, 李臻, 陈静 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于孪连双阳离子的酸性离子液体,其阳离子部分的结构用式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ或式Ⅳ表示:***式Ⅰ至式Ⅳ中,m代表3或4,n代表1-15的整数;其阴离子部分的结构选自CH↓[3](C↓[6]H↓[4])SO↓[3]↑[-]、C↓[6]H↓[4]COO↑[-]、CF↓[3]SO↓[3]↑[-]、CH↓[3]SO↓[3]↑[-]、CH↓[3]COO↑[-]、CF↓[3]COO↑[-]、HSO↓[4]↑[-]、BF↓[4]↑[-]、PF↓[6]↑[-]、H↓[2]PO↓[4]↑[-]、NO↓[3]↑[-]以及Cl↑[-]中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:夏春谷李臻陈静刘晓飞
申请(专利权)人:中国科学院兰州化学物理研究所
类型:发明
国别省市:62[中国|甘肃]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利