[发明专利]一种含有双齿氮配体的功能化离子液体及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体及其制备的方法，尤其是一种新型的双齿氮配体功能化的离子液体及其制备方法，属于新型材料及其制备技术领域。

背景技术

离子液体是由阳离子和阴离子构成的在室温或者接近室温时处于液态的熔融盐体系。随着离子液体不断的更新换代，从最初的以三氯化铝为阴离子的离子液体的合成并应用于多种有机合成的催化剂，到二十世纪80年代，人们又开发出对空气、水更为稳定的1-烷基-3甲基-咪唑四氟硼酸盐(六氟磷酸盐)，继而人们发现这些离子液体是一种良好的溶剂和新颖的催化材料，具有有机溶剂和传统催化剂所不具有的一些特殊性质，如处于液态温度范围较广、极低蒸气压、无味、极低毒性、不燃烧、可循环利用等。一直到现在各种功能化或者手性离子液体的开发与应用；普遍地，离子液体可以溶于极性较大的有机溶剂中，而在弱极性有机溶剂如甲苯、烷烃类溶剂中基本不溶。因此，由于以上离子液体具有的特殊性质，它们被认为是一种潜在的绿色溶剂而引起人们广泛的关注。在催化应用领域中，离子液体可以代替传统的有机溶剂或者催化剂，对某些化学反应过程起到促进的作用。目前为止，人们已将离子液体用于酸催化反应-齐聚反应，傅-克烷基化反应，加氢反应，烯烃甲酰化反应，烯烃歧化反应，Diels-Alder反应，碳-碳键偶联反应以及氧化反应等。研究表明：离子液体可以代替传统的有机溶剂和催化剂，一方面减少对周围环境的危害，另一方面可极大提高某些反应的活性和选择性。典型离子液体阳离子化学式如下：

R₁，R₂，R₃，R₄，R₅代表脂肪族烷基链

典型的离子液体阴离子如下化学式表示：

CH₃COO^-，CF₃COO^-，PF₆^-，BF₄^-，CH₃SO₃^-，CF₃SO₃^-，(CF₃SO₂)₂N^-，SbF₆^-，AlCl₄^-，Cl^-，Br^-，NO₃^-，ClO₄^-。

不同的阳离子与阴离子组合的离子液体具有不同的熔点，粘度，溶解能力以及催化性质。所以离子液体可以通过调节其阴阳离子的官能团的性质来达到控制离子液体性质的目的，称之为“可设计”的溶剂，它们可以被用作催化反应的溶剂、催化剂，具有催化活性高特点，产物分离容易的优势。迄今为止，含有2，2’-二吡啶胺(双齿氮配体)功能化的离子液体在国内外文献中均未见专利报道。

发明内容

本发明提供一种新型的含有2，2’-二吡啶胺功能化离子液体，并提供这种离子液体的制备方法。

根据本发明，提供的含有2，2’-二吡啶胺的功能化离子液体分子通式如下：

上式中n和m代表不同碳数的烷基链，通常n＝0～3，m＝2～4，R表示H或者甲基，B^-代表PF₆^-，BF₄^-，(CF₃SO₂)₂N^-，CF₃SO₃^-，CH₃CO₂^-，CF₃CO₂^-，Cl^-。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种双齿氮配体(2，2’-二吡啶胺)功能化离子液体的合成方法，包括以下步骤：

(1)含有双齿氮配体端位氯代酰胺的合成：一定摩尔量的2，2’-二吡啶胺与4倍的端位氯代酰氯在二氯甲烷中以三乙胺为缚酸剂，在冰浴下搅拌12小时后，少量水洗涤两次除掉过量的酰氯，再除去溶剂得到对应链长的端位氯代酰胺；