手性离子液体具有手性功能材料和离子液体液体材料的双重功能，所以在有机化学、分析化学、电化学、分离技术和材料科学等领域都得到了广泛的应用。本发明专利技术从廉价易得的手性源L-半胱氨酸盐酸盐出发，制备了以(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸为阴离子，以吡啶或苯并咪唑为阳离子的手性离子液体，并经核磁共振(1H-NMR，13C-NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)等测试手段确证结构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阴离子为(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸的手性离子液体的合成。
技术介绍
离子液体(1nic liquids)是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成在低温< (IOO0C )下呈液态的的离子化合物，离子液体的概念同经典的熔融盐的概念有其特殊的含义，通常情况下熔融盐是具有高熔点，高粘度，强腐蚀性的反应介质，而室温离子液体的熔点一般低于100°c，且粘度也比较低。与传统的有机试剂相比，离子液体有其独特的、有机溶剂无法比拟的优良的物理和化学性能，比如:蒸汽压低，有的离子液体甚至没有蒸汽压，不易挥发，容易回收；热稳定性比较好，液体温度范围宽；并且对无机物和有机物都具有较好的溶解能力，而且容易分离；导电率高，具有较宽的电化学窗口 ；最重要的一点就是可以通过对阴阳离子的合理设计，以满足不同的应用研究的需要，由于大量的有机阳离子与不同的阴离子结合，可以形成很多的离子液体(理论上数量大于IO4)。所以，离子液体无论是作为一种新型溶剂还是催化剂的应用研究已经涉及到有机化学、材料化学、高分子化学、分析化学以及分离纯化技术等众多研究领域，是一类值得研究发展的新型“软”功能材料或介质。最早有关离子液体的研究可以追溯到1914年，Walden等合成的 是离子液体的雏形，其熔点为12°C，但当时并没有引起人们的注意。1948年，Hurley和wiery在寻找温和条件下的电解时，将烷基吡啶和AlCl3两固体混合加热变成了无色透明的在室温下呈液体状态的氯铝酸盐离子液体，并将其用作电解质，这可以说是离子液体应用研究的开始。1975年,Osteryon等为开发高效储能电池,再次合成了烧基批唳氯招酸盐，离子液体得以进一步发展，为离子液体在电化学、有机合成、催化等领域的应用初步奠定了基础。由于没有得到更好的应用，离子液体的研究进展很缓慢。本世纪初一些科学家对离子液体的研究开始离子向离子液体功能化转变，由于离子液体具有可调的特性，所以研究者可以从特定的需求目的出发出发，设计合成具有特殊性质的功能化离子液体，如Brensted酸离子液体、具有特殊官能团的功能化离子液体、和手性离子液体等。手性离子液体是功能化离子液体的一种，在离子液体中的阴阳离子上引入手性中心从而得到不同性质和用途的手性离子液体，其综合了离子液体与手性物质两方面的特性。由于手性离子液体具有很 多的优点，它可以作为催化剂或者手性诱导剂应用在不对称反应中，手性离子液体也可以作为手性溶剂，应用于手性分离等领域。因此手性离子液体在工业和学术上都是一个很受关注的问题。
技术实现思路
本专利技术设计了一系列阴离子为(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸的手性离子液体。该类手性离子液体的合成操作简单，原料廉价，不挥发，生产过程清洁无污染，便于工业化生产。本专利技术采用(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸作为离子液体的阴离子，这种类氨基酸结构有利于生物分解，从而降低对环境的污染。本专利技术设计的手性离子液体具有以下的结构通式:A+B_其中，阳离子A+通式中的R为乙基，丁基，辛基。离子液体的阴离子B_为(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸根。本专利技术所述的阴离子为(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸的手性离子液体的具体制备工艺为:首先，将吡啶和卤代烷烃按照1:1的摩尔比加入到圆底烧瓶中，加热回流48小时至固化，产物用乙醚洗涤三次，抽滤得到白色粉末，烘干，即得到N-烷基吡啶卤盐离子液体。在圆底烧瓶中，将1-烷基苯并咪唑溶于甲苯，在加热搅拌下缓慢滴加等摩尔的卤代烷烃，滴毕，继续搅拌加热回流反应24小时，用甲苯洗涤粗产物，抽滤烘干，既得白色粉末状离子液体卤化苯并咪唑类。将上述离子液体分别与经NaOH预处理过的717阴离子交换树脂作用进行阴离子交换，得到氢氧化吡啶离子液体或氢氧化苯并咪唑离子液体。再分别与(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸按1:1的摩尔比在室温下搅拌反应12h至固体消失，即得阴离子为(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸的手性离子液体。和以前传统的离子液体相比，本专利技术所设计的阴离子为(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸的离子液体具有手性中心，可以用于有机不对称反应，均相催化，对映体拆分等，比起一般的离子液体相比具有更加广阔的应用前景。具体实施方式 下面结合实例，进一步说明本专利技术:首先，介绍717阴离子交换树脂的预处理。称取40g NaOH，用蒸馏水溶解，等溶液冷却后移入500mL容量瓶中定容，配成2mol/L的溶液，浸泡已用蒸馏水洗过的装有717阴离子交换树脂的柱子24h，再用2mol/L的NaOH洗涤至至用AgN03/HN03溶液检测无固体出现。然后用蒸馏水洗涤至出水呈中性，即制得经NaOH处理过的717阴离子交换树脂柱。实施例1N-乙基吡啶(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸盐的制备将在25mL的圆底烧瓶中加入吡啶0.02mol和0.05mol溴己烷，在30°C下回流48小时至固化，产物用15mL的乙醚分三次洗涤，抽滤，烘干，即得白色粉末状离子液体溴化N-乙基吡啶。将溴化N-乙基吡啶盐与经NaOH预处理过的717阴离子交换树脂作用进行阴离子交换，得到氢氧化吡啶离子液体。将合成的氢氧化吡啶离子液体与(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸按1:1的摩尔比在室温下反应12h至固体消失，得到N-乙基吡啶(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸盐手性离子液体。棕红色粘稠状液体，，162 (100) [Ml.实施例2N- 丁基吡啶(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸盐的制备将吡啶0.0lmol (0.79Ig)和氯丁烷，0.015mol(0.925g)加到 25mL 的圆底烧瓶中，在60°C下回流48小时，用15mL的乙醚分三次洗涤，抽滤得到白色粉末40°C下烘干。将氯化N-丁基吡啶与经NaOH预处理过的717阴离子交换树脂作用，就得到氢氧化吡啶离子液体。将合成的氢氧化吡啶离子液体与(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸按1:1的摩尔比在室温下反应12h至固体消失，即得到N- 丁基吡啶(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸盐手性离子液体。深棕红色粘稠状液体，, 162(100) [Ml.实施例3N-辛基吡啶(R)-四氢噻唑-2-硫酮_4_羧酸盐的制备将吡啶0.0lmol (0.79Ig)和氯辛烷0.015mol (0.925g)在25mL的圆底烧瓶中，在100°C下回流24小时，用15mL的乙醚分三次洗涤，抽滤得到白色粉末40°C下烘干。将氯化吡啶与经NaOH预处理过的717阴离子交换树脂作用进行阴离子交换，就得到氢氧化吡啶离子液体。将合成的氢氧化吡啶离子液体与(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸按1:1的摩尔比在室温下反应12h至固体消失，即得到N-辛基吡啶(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸盐手性离子液体。棕红色粘稠状液体，[aJ20D = -55.00。(c = 0.10，CH3OH)，1H NMR (400MHz, D2O)，8:0.86，(m, 3H, CH3)，1.3，(m, 10H, CH2) ,2.01 (m, 2H, CH2)，3.65 (m, 1H, SCH2)，3.93 (m, 1H,SCH2)，4.67(m，2H，H2), 4.86 (m, 1H, NCH) ,8.16本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于(R)?四氢噻唑?2?硫酮?4?羧酸为阴离子的手性离子液体，其化学式中R代表烷基。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨江，罗海燕，胡海燕，刘文博，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：
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