本發明專利技術涉及一種三組分低共熔型離子液體及其制備方法，其組成為ILC、REC和HBD，其中ILC為以氯離子為陰離子的離子液體，REC為氯化稀土金屬鹽，HBD為多氫鍵化合物。制備方法為：將ILC、REC與HBD按摩爾比1∶1∶n，其中n=0.5～4，混合均勻，加熱到100～140℃后，保持2～4h至混合物完全熔解，即得。本發明專利技術的離子液體，熔點極低，粘度小，電導率高，溶解性能好，并由于其中的稀土金屬鹽具有Lewis酸性和催化性能，可以廣泛應用于有機合成反應，納米及介孔材料制備，以及氣體吸收等；制備工藝簡單，原料易得，成本低，而且在反應過程中不使用有機溶劑，也不會排放出有毒物質，無副產物，可生物降解，適于工業化生產。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于離子液體及其制備領域，特別涉及。
技術介紹
稀土元素具有特殊的電子結構，其內層的4f電子被外層的5s及5p電子所屏蔽，在原子中定域。決定元素性質的最外層電子排布4f和5d形成導帶，4f電子的定域化和不完全填充使稀土具有獨特的光學和磁學特性，這些性質使稀土在催化領域中得到廣泛應用，特別是在催化有機合成中的應用，如羧酸酯合成、脂肪醇胺化、合成橡膠、催化燃燒、車用催化劑等。我國具有豐富的稀土資源，氯化稀土是一種簡單、便宜和易得的Lewis酸，具有對設備腐蝕輕、無污染等優點，是一種可望用來解決傳統Lewis酸造成環境污染問題的環境友好傕化劑，符合綠色化學的時代潮流。然而，由于氯化稀土一般為無機固體，在有機溶劑中的溶解性較差，只能進行異相催化，因此催化效率和產率較低。因此如何增加氯化稀土的溶解性或者如何將體系變成均相正在成為研究的熱點。離子液體是近年來在綠色化學的框架下發展起來的全新的介質與軟功能材料。由于其蒸氣壓低，熱穩定性好，電導率高，及在較長的溫度范圍內能保持液體狀態等優點，在催化等領域受到廣泛關注。2003年，Abbott報道了由中性分子與離子化合物混合形成的物理化學性質優良的、具有離子液體性質的二組分低共熔溶劑(Deep Eutectic Solvents)。這種溶劑無毒性，可生物降解，且合成過程原子利用率達100%，是一種新型的綠色溶劑。Konig報道了糖(糖醇)一尿素一鹽三元體系低共熔物中的Diels-Alder、Stille和Suzuki反應。由于低共熔溶劑是無機鹽、有機物和高分子材料的優良溶劑，選擇合適的體系，使用氯化稀土作為低共熔溶劑中的鹽組分合成含稀土的離子液體或低共熔溶劑，不僅能夠增加氯化稀土的溶解性，還可以將稀土催化劑轉變為均相催化體系，增加催化的效率和產率。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供，該專利技術方法是一種環境友好、適于大規模工業化生產的離子液體的制備方法；制備工藝簡單，原料易得，成本低，而且 在反應過程中不使用有機溶劑，也不會排放出有毒物質，無副產物，可生物降解。本專利技術的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:組成為ILC、REC和HBD，其中ILC為以氯離子為陰離子的離子液體；REC為氯化稀土金屬鹽，HBD為多氫鍵化合物，ILC、REC與HBD三者的摩爾比為1:1:η，η=0.5 4。所述離子液體ILC的結構由如下結構式表示:權利要求1.一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:其組成為ILC、REC和HBD，其中ILC為以氯離子為陰離子的離子液體；REC為氯化稀土金屬鹽，HBD為多氫鍵化合物，ILC、REC與HBD三者的摩爾比為l:l:n，n=0.5-4。2.根據權利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:所述離子液體ILC的結構由如下結構式表示:3.根據權利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:所述氯化稀土金屬鹽REC為氯化鈧、氯化釔、氯化鑭、氯化鈰、氯化鐠、氯化釹、氯化钷、氯化釤、氯化銪、氯化釓、氯化鋱、氯化鏑、氯化欽、氯化鉺、氯化銩、氯化鐿、氯化镥中的一種或幾種。4.根據權利要 求1所述的一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于:所述多氫鍵化合物HBD為乙酰胺、N-甲基脲、N，N’ - 二甲基脲、N, N-二甲基脲、尿素、硫脲、己內酰胺、苯甲酰胺、三氟乙酰胺、乙二醇、甘油、木糖醇、山梨醇、鄰苯二酚、間苯二酚、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、丁四酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或幾種。5.—種三組分低共熔型離子液體的制備方法，包括: 將離子液體ILC、氯化稀土金屬鹽REC與多氫鍵化合物HBD按摩爾比1: l:n，其中n=0.5 4，混合均勻，加熱到100 140°C后，保持2 4h，即得三組分低共熔型離子液體。6.根據權利要求1所述的一種三組分低共熔型離子液體的應用，其特征在于:所述三組分低共熔型離子液體應用于電化學電池、超級電容器、納米材料的合成、介孔材料的合成、天然纖維的溶解、催化合成以及氣體吸收。全文摘要本專利技術涉及，其組成為ILC、REC和HBD，其中ILC為以氯離子為陰離子的離子液體，REC為氯化稀土金屬鹽，HBD為多氫鍵化合物。制備方法為將ILC、REC與HBD按摩爾比1∶1∶n，其中n=0.5～4，混合均勻，加熱到100～140℃后，保持2～4h至混合物完全熔解，即得。本專利技術的離子液體，熔點極低，粘度小，電導率高，溶解性能好，并由于其中的稀土金屬鹽具有Lewis酸性和催化性能，可以廣泛應用于有機合成反應，納米及介孔材料制備，以及氣體吸收等；制備工藝簡單，原料易得，成本低，而且在反應過程中不使用有機溶劑，也不會排放出有毒物質，無副產物，可生物降解，適于工業化生產。文檔編號C07C275/06GK103193710SQ20131011954公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月8日 優先權日2013年4月8日專利技術者邢彥軍, 劉玉婷, 戴瑾瑾 申請人:東華大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種三組分低共熔型離子液體，其特征在于：其組成為ILC、REC和HBD，其中ILC為以氯離子為陰離子的離子液體；REC為氯化稀土金屬鹽，HBD為多氫鍵化合物，ILC、REC與HBD三者的摩爾比為1:1:n，n=0.5?4。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢彥軍，劉玉婷，戴瑾瑾，
申請(專利權)人：東華大學，
類型：發明
國別省市：
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