[发明专利]一种甲酸盐类离子液体化合物及其制备方法和应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种甲酸盐类离子液体化合物及其制备方法和应用。

(二)背景技术

离子液体与传统的有机熔剂(VOC)、水、超临界流体等相比具有以液态存在 的温度范围宽，不挥发，不燃，不爆炸，具有高的热稳定性和化学稳定性，是许多有 机、无机物的优良溶剂，对水、空气稳定故易于处理，可为化学反应提供新的反应 环境，因此广泛应用于化学反应和分离过程是重要的绿色溶剂。又由于离子液体 大多具有高的离子导电性和较宽的电位窗口(>4V)，可用作电化学合成的电解质 和溶剂，产物易于从其中分离。而离子液体可多次重复利用，减少了污染物排放， 使得制备工艺清洁化、绿色化。

由于许多电化学合成反应需要质子参与，外加质子源会增加分离的困难，质 子酸性离子液体的合成是解决这一问题的有效途径之一。

刘庆彬等的发明专利报道了一类离子液体，阳离子为短碳链烷基咪唑盐或季 胺盐类，阳离子R₁，R₂，R₃，R₄，R₅可以是H、相同或不同的C₁～C₈的烷基、或其含 有羟基、羧基衍生物：如H，CH₃，CH₂CH₃，CH₂CH₂OH，-CH₂CH₂COOH，-(CH₂)₃CH₃等； 阴离子为脂肪酸根R＝C₁～C₁₇的烷基或其含有羟基、羧基的衍生物。该离子液体可 以用作溶剂、助溶剂、或表面活性剂用于医药领域中增加难溶于水的药物的水溶 性。

本发明在上述发明之外得到一种甲酸盐类离子液体，对有机物具有很好的溶 解性和较好的导电性，可以广泛地应用于有机合成和电化学合成。

(三)发明内容

本发明的目的之一是提供一种甲酸盐类离子液体。

本发明的目的之二是提供一种甲酸盐类离子液体化合物的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种甲酸盐类离子液体化合物的应用。

本发明采用的技术方案如下：

一种甲酸盐类离子液体化合物，其特征在于所述的化合物结构特征如下所示

式(I)中的X为咪唑类、吡唑类、吡啶类、噁唑类、异噁唑类、噻唑类、1.2.4- 三唑阳离子类或哌啶类阳离子。

所述的甲酸盐类离子液体化合物，其特征在于式(I)中的X为下式之一：

式(I-1)～(I-8)中R₁～R₃₃各自独立的为氢、C1～C18的烷基、C1～C18烯基、 苯基或取代苯基，卤素、羟基、氨基、或C1～C18的脂基，所述的取代苯基中的取 代基为C1～C18的烃基、卤素、羟基、羰基或C1～C18的脂基。

本发明所述甲酸盐类离子液体化合物优选为下列之一：

或

制备本发明所述的甲酸盐类离子液体化合物所采用技术方案为：

以甲酸与有机碱在有机溶剂或无溶剂下反应，反应产物纯化处理制得所述的 甲酸盐类离子液体化合物，所述的有机碱为式(II-1)～(II-14)所示化合物，

，式(II-1)～(II-8)中，R₁～R₃₃各自独立的为氢、C1～C18的烷基、C1～C18烯基、 苯基或取代苯基、卤素、羟基、氨基、或C1～C18的脂基，所述的取代苯基中的 取代基为C1～C18烃基、卤素、羟基、羰基或C1～C18的脂基。

所述甲酸与有机碱投料物质的量比为1：0.95～1。

所述的有机溶剂优选为甲醇、乙醇或四氢呋喃。

所述的纯化处理为反应产物用乙醚萃取，再真空蒸发得到本发明所述的甲酸 盐类离子液体化合物产物。

本发明所指的甲酸盐类离子液体化合物可作为各种有机化合物和有机反应的 溶剂，也用作电化学体系的介质和支持电解质。特别是可用做作为硝基化合物的 溶剂及其电还原反应的介质和支持电解质应用。