一種新型功能化酰基咪唑類離子液體及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種新型功能化酰基咪唑類離子液體及其制備方法，所述離子液體具有如下的結(jié)構(gòu)式I。其中，X為I時(shí)，R為CH2CH3，CH2(CH2)4CH3，X為Br時(shí)，R為C(CH3)3。該類離子液體具有多方面的潛在應(yīng)用價(jià)值。首先，由于咪唑環(huán)上直接連有乙酰基，陽離子具有更強(qiáng)的正電性，更易破壞纖維素結(jié)構(gòu)中分子間氫鍵，從而更易使纖維素溶解，有利于生物質(zhì)三大素的分離。其次，可以作為一種酰基化試劑用于有機(jī)合成以及電化學(xué)催化反應(yīng)中。此外，本發(fā)明專利技術(shù)所采用的合成工藝簡單、無需溶劑、設(shè)備投資少、不用氮?dú)獗Ｗo(hù)，符合離子液體的綠色化學(xué)合成。所得離子液體產(chǎn)品純度高，在環(huán)境中易降解，具有很好的應(yīng)用前景。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及新型化學(xué)材料及制備
，具體地說，涉及一種酰基功能化的離子液體及其制備方法。
技術(shù)介紹
離子液體是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成，在室溫下為液體的鹽。離子液體由于具有低揮發(fā)性，低熔點(diǎn)，結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性，相對寬且穩(wěn)定的電化學(xué)窗口，較高的離子導(dǎo)電性以及較高的離子密度和離子活動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域已被廣泛開發(fā)應(yīng)用。功能化離子液體是指在陰陽離子中引入一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)而賦予離子液體以特殊功能，得到一類新型的功能材料和介質(zhì)。 傳統(tǒng)離子液體化學(xué)物理性質(zhì)比較穩(wěn)定，在環(huán)境中積累可能導(dǎo)致環(huán)境的深層污染，因此，在深入了解離子液體可降解性的同時(shí)也要不斷開發(fā)易降解的離子液體，包括從一些可再生資源如果糖和天然長鏈脂肪酸出發(fā)合成離子液體，或者是烷基側(cè)鏈上具有羥基，羰基等潛在酶水解活性位的功能化離子液體。但是，通過傅-克反應(yīng)直接在咪唑環(huán)上引入烷基和乙酰基的功能性離子液體目前還很少有文獻(xiàn)報(bào)道。而這些合成方法常采用大量高毒、易揮發(fā)及強(qiáng)刺激性的有機(jī)溶劑，對設(shè)備和操作要求高的同時(shí)，也給環(huán)境造成了很大的污染。本專利技術(shù)主要采用合成工藝已經(jīng)很成熟的乙酰基咪唑?yàn)樵希c活潑的鹵代烴反應(yīng)合成I-烷基-3乙酰基咪唑鹵鹽離子液體。該種離子液體由于具有咪唑環(huán)上直接連有乙酰基的特殊結(jié)構(gòu)，使陽離子具有更強(qiáng)的正電性，更易與纖維素結(jié)構(gòu)羥基中的氧結(jié)合，破壞纖維素結(jié)構(gòu)中的分子間氫鍵作用，從而達(dá)到分離纖維素的目的。此外，由于中間體乙酰基咪唑本身具有強(qiáng)的酰基化作用，在有機(jī)反應(yīng)中常作為一種很好的酰基化試劑。因此開發(fā)以乙酰基咪唑?yàn)榛A(chǔ)的功能性離子液體作為一種綠色的溶劑或酰基化試劑用于有機(jī)合成反應(yīng)以及電化學(xué)催化中，都有著很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。而且，本專利技術(shù)所采用的合成工藝簡單安全，設(shè)備投資少，無須氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得離子液體產(chǎn)品純度高，在環(huán)境中易降解，因此，在離子液體的綠色化學(xué)合成日益受到推崇的今天，也具有深遠(yuǎn)的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種新型的咪唑基功能化的離子液體，并提供這類離子液體的制備方法。本專利技術(shù)提供的功能離子液體，含有乙酰基咪唑基團(tuán)，具體為I-烷基-3-乙酰基咪唑鹵鹽，其具有如下結(jié)構(gòu)I:權(quán)利要求1.一種新型功能離子液體，其特征在于，所述功能離子液體具有如下的結(jié)構(gòu)式I:2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功能離子液體，其特征在于，所述X為I時(shí)，R為CH2CH3,CH2(CH2)4CH3O3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功能離子液體，其特征在于，所述X為Br時(shí)，R為C(CH3)3154.一種權(quán)利要求I所述的功能離子液體的制備方法，其特征在于，乙酰基咪唑與鹵代烴以I : 3的摩爾比在反應(yīng)溫度為50 60°C下進(jìn)行傅-克烷基化反應(yīng)，得到所述功能離子液體，其反應(yīng)方程式如下5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，乙酰基咪唑和鹵代烴摩爾比I: 3直接混合生成目標(biāo)離子液體，50 60°C下保溫反應(yīng)7小時(shí)，后處理先用適量乙醚洗滌，再用乙腈和乙醚重結(jié)晶。全文摘要本專利技術(shù)涉及一種新型功能化酰基咪唑類離子液體及其制備方法，所述離子液體具有如下的結(jié)構(gòu)式I。其中，X為I時(shí)，R為CH2CH3，CH2(CH2)4CH3，X為Br時(shí)，R為C(CH3)3。該類離子液體具有多方面的潛在應(yīng)用價(jià)值。首先，由于咪唑環(huán)上直接連有乙酰基，陽離子具有更強(qiáng)的正電性，更易破壞纖維素結(jié)構(gòu)中分子間氫鍵，從而更易使纖維素溶解，有利于生物質(zhì)三大素的分離。其次，可以作為一種酰基化試劑用于有機(jī)合成以及電化學(xué)催化反應(yīng)中。此外，本專利技術(shù)所采用的合成工藝簡單、無需溶劑、設(shè)備投資少、不用氮?dú)獗Ｗo(hù)，符合離子液體的綠色化學(xué)合成。所得離子液體產(chǎn)品純度高，在環(huán)境中易降解，具有很好的應(yīng)用前景。文檔編號C07D233/60GK102911121SQ20121036615公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日專利技術(shù)者許歡歡, 李強(qiáng) 申請人:北京林業(yè)大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新型功能離子液體，其特征在于，所述功能離子液體具有如下的結(jié)構(gòu)式I：其中R為CH2CH3，C(CH3)3和CH2(CH2)4CH3中的一種，X為Br和I中的一種。FSA00000783904400011.tif

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許歡歡，李強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：北京林業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：