一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110294712A(43)申请公布日2019.10.01(21)申请号201910719663.1(22)申请日2019.08.06(71)申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市黄岛区前湾港路579号(72)发明人陈辉李凯明王晓航林孟昌(74)专利代理机构青岛高晓专利事务所(普通合伙)37104代理人于正河(51)Int.Cl.C07D233/58(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法(57)摘要本发明属于离子液体合成技术领域，具体涉及一种高纯的咪唑类醋酸盐离子液体的制备方法，将1-烷基-3-甲基咪唑卤代产物与高氯酸锂反应，得到高纯的1-烷基-3-甲基咪唑高氯酸盐离子液体中间体；然后将该中间体与醋酸钾或醋酸铵进行复分解反应得到1-烷基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体，原料便宜易得，原料或中间副产物无重金属或其他污染，反应进行彻底，反应产率高于90.0％，产品纯度高于99.0％，产品中卤素残留≤5ppm，产品中K离子或铵根含量少于200ppm。CN110294712ACN110294712A权利要求书1/1页1.一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将1-烷基-3-甲基咪唑卤代产物用约其1/3质量的水溶解，得到溶液A；将高氯酸锂用约其2倍质量的水溶解，得到溶液B；(2)将溶液A与溶液B混合，加入适量的二氯甲烷，机械搅拌反应12小时；(3)分液，分出水相为废液，回收，有机相使用约其1/3体积的纯水清洗，清洗数次后直至采用AgNO3溶液检测无沉淀，即无卤素残留；(4)将步骤(3)中无卤素残留的有机相于80℃下使用真空旋蒸，得到高纯的1-烷基-3-甲基咪唑高氯酸盐离子液体中间体；(5)向上述中间体中加入其2-5倍质量的乙醇，得到1-烷基-3-甲基咪唑高氯酸盐的乙醇溶液；(6)剧烈搅拌下，向上述溶液中分批次缓慢加入醋酸钾或醋酸铵；在加入过程中，不停有固体溶解和析出；继续搅拌反应12-48小时；(7)停止搅拌，冷冻至-15℃保持12-36小时，以使杂质充分陈化；(8)过滤，滤饼回收，滤液80℃旋蒸，得到粗品；(9)将一定量的18-冠-6加入二氯甲烷中形成混合溶液，使18-冠-6占二氯甲烷质量的0.5-2％，然后将粗品加入其3-5倍体积的上述混合溶液中并冷冻至-15℃保持12-36小时，过滤，滤液60℃旋蒸；(10)将18-冠-6分液除去，得到高纯的1-烷基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体。2.根据权利要求1所述的一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，所述1-烷基-3-甲基咪唑卤代产物，具有如下结构式(Ⅰ)：其中，R为C1-C8的直链烷基，优选为乙基、丁基、己基、辛基，X选自Cl或Br中的一种。3.根据权利要求1所述的一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，所述1-烷基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体，具有如下结构式(Ⅱ)：其中，R为C1-C8的直链烷基，优选为乙基、丁基、己基、辛基。4.根据权利要求2或3所述的一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，所述R为乙基、丁基。5.根据权利要求1所述的一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述1-烷基-3-甲基咪唑卤代产物与高氯酸锂的摩尔比为1.0：(0.8-2.0)。6.根据权利要求1所述的一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述醋酸钾或醋酸铵以固体形式加入，加入总量与1-烷基-3-甲基咪唑高氯酸盐等摩尔。7.根据权利要求6所述的一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法，其特征在于，加入醋酸钾，优选分4批次加入。2CN110294712A说明书1/6页一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法技术领域[0001]本发明属于离子液体合成领域，具体涉及阳离子为咪唑(环)，阴离子为醋酸根的一类高纯度离子液体的制备方法。背景技术[0002]离子液体是一种新兴的功能化材料，具有极低的蒸汽压、较高的电导率、稳定的化学性质、可以流动的物理形态等诸多优点，目前已经成为国内外科研工作者研究的一个非常有发展前景的热点。除了上述优点，离子液体还具有种类极多的特点，阴离子和阳离子结构都可以根据需要来进行分子嫁接，所以离子液体是未来一种具有普适性的化学材料；另一方面，离子液体最大的优点为绿色环保，使用过程中无挥发性损失，其绿色的概念非常契合当下环保的理念范畴。目前离子液体在催化酯化、功能化添加、功能化溶剂溶解、电化学等方向已经获得中试规模的应用，在个别领域已经实现了产业化的使用规模。[0003]国内在物性和结构上关于离子液体的研究也越来越深入，较之本世纪初的从实验中出发，到生产中去应用