[发明专利]一种手性谷氨酸根离子液体

说明书

技术领域

本发明属于化学材料技术领域，涉及手性离子液体，特别涉及一种手性谷氨酸根离子液体。

背景技术

环境污染是人类面临的重大问题之一，而化工材料是产生环境污染的主要来源，其中化工工业中常用的易挥发有机溶剂(VOC)是化工行业造成污染的重要来源。随着环境问题的加剧和人们环保意识的提高，科学家们一直在努力寻找对环境有害物质的替代品。目前，用于替代易挥发有机溶剂的离子液体成为绿色化学化工的研究热点之一。

离子液体是由有机阳离子和无机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类。近年来，由于离子液体优异的性能而成为国内外研究的热点。国内外许多专利文献US 6797853，US 6623659，US6395948，US6288281，US 6139723，CN 1123031A，CN 1140422A，CN 1225617A，CN1247856N，CN 1292372A都公开了离子液体的制备方法及其在多个领域的应用。

上述离子液体尽管具有不挥发、不可燃、热容量大、热稳定性好、离子电导率高、分解电压高等诸多优点，但是由于不具有手性特征，即不具有手性催化特性、手性分离特征和手性溶剂特征，无法在手性合成中得到广泛应用，因此一些研究者又制备了新型的手性离子液体。

手性离子液体除具有一般手性物体的功能特征外，还具有一般液体材料没有的优异特征。如：①较低的挥发性和在常温下几乎观察不到的蒸气压；②非易燃性；③对许多有机和无机物有良好的溶解性；④是一类极性的、非配位的溶剂；⑤有非常宽的液态范围；⑥可通过选择阴、阳离子对其理化性质进行调控。

手性离子液体具有手性材料和液体材料的双重功能，在许多方面可以取代传统的有机溶剂，避免了有毒、腐蚀性等缺点，是绿色的、对环境友好的材料。同样，因为与传统的有机溶剂有不同的热力学和动力学行为，它们在手性金属有机和酶催化合成方面也表现出更好的性能，增强了金属有机试剂和酶催化剂的稳定性，提高选择性和转化率。此外，还有产物易于分离、液体材料可以催化使用等特点。同时它们的应用也扩展到分析化学、电化学、分离技术和材料学领域。

公开号为CN 1583726A的中国专利公开了一类手性烃基咪唑四氟硼酸盐离子液体及制备方法。首先，采用手性α-苯乙胺、氨水、乙二醛和甲醛为起始原料合成手性N-(α-甲基苄基)咪唑；然后，手性N-(α-甲基苄基)咪唑与卤化烃反应生成手性烃基咪唑件季铵盐；最后，手性烃基咪唑件季铵盐与四氟硼酸盐反应得到手性烃基咪唑四氟硼酸盐离子液体。该离子液体既具有离子液体的一般特性，又具有手性特征。

目前，手性离子液体的种类还非常少，其应用研究尚处于起步阶段。由于离子液体的阳离子的种类有限，同时离子液体的物理性质和化学性质的微调也主要是依靠调节阳离子上的多样性的取代基，而上述的手性离子液体的手性位均在阳离子上，使得目前的手性离子液体的种类有限，而且难以对离子液体的物理性质和化学性质根据需要进行调节。

发明内容

本发明的解决的问题在于提供一种同时具有手性特征和离子液体特征的手性谷氨酸根离子液体，该离子液体的手性位在阴离子上，阳离子有更大的结构和性能设计的自由度，因而具有结构多样性和可设计性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种手性谷氨酸根离子液体，由阳离子[C]⁺和手性谷氨酸根离子[A]^-构成，其结构通式为：

[C]⁺[A]^-。

所述的手性谷氨酸根离子[A]^-是手性L-谷氨酸根阴离子，其结构式如下：

所述的手性焦谷氨酸根离子[A]^-是手性L-焦谷氨酸根阴离子，其结构式如下：

所述的阳离子[C]⁺选自以下的阳离子的一种：

        咪唑类            N-烷基吡啶类    季铵盐类        季鏻盐类    N，N-二烷基吡啶类

        阳离子            阳离子          阳离子          阳离子      阳离子