一种卤铝酸盐离子液体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种卤铝酸盐离子液体的制备方法，主要是将A+?Y-盐和AlX3溶于无水甲醇中，混合反应后蒸出溶剂，即可得到结构通式为A+B-的离子液体，其中A+包括咪唑离子、吡啶离子、季膦离子、季胺离子，B-为AlX3Y-，X为Cl或Br，Y为Cl或Br。本发明专利技术操作简单，反应时间短，离子液体与溶剂易于分离，可大量用于工业化生产，有较大的经济价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，该方法适用于离子液体的结构通式为A+B_，其中A+包括咪唑离子、吡啶离子、季膦离子、季胺离子，B_SA1X3Y_，X为Cl或Br，Y为Cl或Br。
技术介绍
离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也 称为低温熔融盐。离子液体作为离子化合物，其熔点较低的主要原因是其结构中某些取代基的不对称性使离子不能规则地堆积成晶体所致。离子液体有很多优良的物理化学性质且易于循环利用，离子液体兼具绿色溶剂及催化剂等性质，而且离子液体与可挥发性物质构成的体系易于分离，方便回收和循环使用。通过改变阴阳离子的不同组合，可以设计合成出不同的离子液体。通常，离子液体的阳离子主要包括咪唑离子、吡啶离子、季膦离子、季胺离子；阴离子可分为两大类一类是含AlCl3的卤化盐；另一类负离子多用BF4' PF6-，也有TA_(CF3COO-)、HB-(C3F7COCr)等。离子液体的合成大体上有两种基本方法直接合成法和两步合成法。目前，常用的卤铝酸盐离子液体采用直接将三氯化铝与卤盐结合制备或溶解在乙腈中制备的方法，当反应原料直接混合制备卤铝酸盐离子液体时，整个制备过程需要较高温度，而且需要超声波或者其他较为苛刻的条件，不适于工业化生产；采用乙腈作溶剂合成时，溶剂毒性较大，而且原料在乙腈中的溶解度很大，而乙腈沸点较高，导致反应后难以彻底蒸干溶剂，给后处理带来一定的难度。
技术实现思路
为了克服以上技术缺陷，本专利技术提供了，该方法操作简单，反应时间短，离子液体与溶剂易于分离，可大量用于工业化生产，有较大的经济价值。本专利技术主要是将A+ Y_盐和AlX3溶于甲醇中，混合反应后蒸出溶剂，即可得到结构通式为A+B—的离子液体；其中A+为咪唑离子或吡啶离子或季膦离子或季胺离子；B_为A1X3Y_ ;X为Cl或Br ;Y为Cl或Br。其具体步骤为(I)将A+ Y—盐与甲醇按照质量比为0. 1-1 1混合，并使A+ Y_盐完全溶解；(2)将AlX3溶于上述A+ Y_盐的甲醇溶液中，AlX3与甲醇的质量比为0. 1-1 :1 ;(3)加热上述溶液至60°C _80°C反应0. 5-1. 5小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，即得到粘稠状离子液体。其中，所述步骤(I)中选取的甲醇为无水甲醇，之所以选择无水甲醇做溶剂，在于其毒性低，极性较强，可溶解大部分盐，但是于乙腈相比，对原料的溶解度又稍差一些，而且甲醇沸点较低，与水和乙腈相比易于与离子液体分离，反应完毕可以将溶剂彻底蒸干。另外，无水的反应环境可以有效避免原料和产物的分解，保证离子液体的有效合成，为了达到最佳效果，反应所用原料必须干燥至含水的质量分数低于0. 5%。所述步骤(I)中A+ 盐与甲醇的质量比为0. 1-1 :1，优选0. 5 :1。两者质量比过小，则a+ r盐浓度低，混合反应时与AIX3反应不充分；过大，则甲醇无法溶解过量a+ r盐。 所述步骤(2)中AlX3与甲醇的质量比为0. 1-1 :1，优选0. 5 :1。质量比过小，则AlX3浓度低，混合反应时与A+ r盐反应不充分；过大，则甲醇无法溶解过量A1X3。所述步骤(3)中反应温度优选60°C -80°c。温度过低，A+ Y_盐和AlX3无法完全溶解；温度过高，生成的离子液体则会催化甲醇参与反应。上述反应完成后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即为离子液体。蒸出的溶剂可循环套用，继续用于溶解A+ Y-盐和AlX3并且不影响最终试验结果。综上所述，本专利技术操作简单，反应时间短，采用无水甲醇作溶剂，对原料的溶解能力适宜，同时沸点较低，易于与产生的离子液体分离，从反应体系中彻底去除，而且，相比较乙腈类溶剂毒性较小，可大量用于工业化生产，有较大的经济价值。具体实施例方式以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例中所用无水甲醇为市购，其余原料均采用本领域常规干燥方法将其干燥至含水量低于0. 5% (质量分数)。实施例I(1)称取798四丁基溴化铵置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的60g无水三氯化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至60°C保温反应I. 5小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即季铵盐类离子液体。实施例2(I)称取40gN_甲基咪唑盐酸盐置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的80g无水三氯化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至69°C保温反应I小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即咪唑盐类离子液体。实施例3(I)称取23. 8g吡啶盐酸盐置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的24g无水三氯化铝加入上述溶剂中。(3)加热上述溶液至70°C保温反应I小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即吡啶盐类离子液体。实施例4(I)称取IOg 4-羧丁基三苯基溴化磷置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入100ml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的IOg无水三氯化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至80°C保温反应0. 5小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即季磷盐类离子液体。实施例5(I)分别称取40g四丁基氯化铵和39gN_甲基咪唑盐酸盐置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。 (2)将称量好的60g无水三氯化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至65°C保温反应I. 2小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即混合类离子液体。实施例6(I)称取IOgN-甲基咪唑盐酸盐和20g吡啶盐酸盐置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的20g无水三氯化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至75°C保温反应I小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即混合类离子液体。实施例7(I)称取78g四丁基溴化铵置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇(实施例I中回收所得)后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的60g无水三溴化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至69°C保温反应I小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即季铵盐类离子液体。实施例8(I)称取40gN_甲基咪唑盐酸盐置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的40g无水三溴化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至69°C保温反应I小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即咪唑盐类离子液体。实施例9(I)称取55. 4g吡啶盐酸盐置于干燥过的250ml四口烧瓶内，加入IOOml无水甲醇后搅拌溶解(若溶解不充分可微热)。(2)将称量好的60g无水三溴化铝加入上述溶液中。(3)加热上述溶液至63°C保温反应I. 5小时后，蒸出溶剂，降至室温，过滤，所得滤液即吡啶盐类离子液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卤铝酸盐离子液体的制备方法，其特征在干将A+ Y—盐和AlX3溶于甲醇中，混合反应后蒸出甲醇，即可得到结构通式为A+B_的离子液体； 其中A+为咪唑离子或吡啶离子或季膦离子或季胺离子；B_为A1X3Y_ ;X为Cl或Br ；Y为Cl 或 fc。2.根据权利要求I所述的卤铝酸盐离子液体的制备方法，其特征在于其具体步骤为 (1)将A+Γ盐与甲醇按照质量比为O. 1-1 1混合，并使A+ Γ盐完全溶解； (2)将AlX3溶于上述A+Y—盐的甲醇溶液中，AlX3与甲醇的质量比为O. 1-1 1 ； (3)加热上述溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：史庆苓，闫锋，吴志红，吴文雷，张建林，马韵升，
申请(专利权)人：山东京博控股股份有限公司，黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：