[发明专利]一种制备阴离子手性离子液体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体的制备方法，一种制备阴离子手性离子液体的方法。

背景技术

离子液体是一类含有机官能团熔融盐，离子液体可以引进各种官能团，实现离子液体功能化来满足特定的需求。将手性有机小分子嫁接到离子液体得到手性离子液，成为手性催化剂或手性溶剂。手性有机小分子嫁接离子液体以共价键连接的，成为阳离子手性离子液体；以离子键连接的，则成为阴离子手性离子液体。阴离子手性离子液体是一类应用性强的新型手性催化剂。

目前有文献报道酸碱中和法合成20种氨基酸为阴离子的手性离子液体Ohno(J.Am.Chem.Soc.[J]，2005，127(8)：2398-2399.)和手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑-L-乳酸盐的合成Sdeeon(Green Chem.[J]，1999，1：232.)。酸碱中和合成手性离子液体时，可利用中和时产生水分离得到较纯的手性离子液体，但应用范围有一定的局限性；而Sdeeon合成的手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑-L-乳酸盐纯度无法了解，没有较好的纯度的手性离子液体也就无法了解该物质的比旋光度等物理参数。

发明内容

本发明旨在提出一种制备手性离子液的方法，一种制备阴离子手性离子液体的方法，能得到纯度较高的手性离子液体。

这种制备阴离子手性离子液体的方法是：通过测定手性羧酸盐和无机碱金属卤化盐在有机溶剂中的溶解度并得比值，选择最小的比值，从而确定反应温度，在此温度下将手性羧酸盐与卤代氮杂环盐在有机溶剂中反应，生成阴离子手性离子液体和卤化盐，再分离除去卤化盐得到阴离子手性离子液体。

本发明的方法是一种应用溶解度比值法合成阴离子手性离子液体的方法，由于选择了合适的温度，反应生成的卤化盐在有机溶剂中的溶解度很低，因而较易将卤化盐分离去除，并得到纯度较高的阴离子手性离子液体。

附图说明

图1为NaCl与Na[RHPA]在甲醇中的溶解度；

图2为NaCl与Na[RHPA]在甲醇溶剂中的溶解度之比；

图3为KBr与K[PAL]在丙酮中的溶解度；

图4为KBr与K[PAL]在丙酮中的溶解度之比；

图5为NaCl与Na[RHPA]在甲醇中的溶解度；

图6为NaCl与Na[RHPA]在甲酮中的溶解度之比；

图7为KCl与K[PAL]在丙酮中的溶解度；

图8为KCl与K[PAL]在丙酮中的溶解度之比。

具体实施方式

本方法通过测定组成阴离子手性离子液体的阳离子和阴离子相应的盐在某有机溶剂中的溶解度，然后得到二种物质的溶解度比值，并绘出溶解度比值曲线，从曲线上找出溶解度比值最小时的温度作为该溶剂中进行离子交换的最合适的温度，使用手性羧酸盐与卤代氮杂环盐反应交换产生阴离子手性离子液体和卤化盐，通过分离除去卤化盐，得到阴离子手性离子液体。

本方法中的手性有机羧酸盐是指：

式中R代表苯基、n＝1-3的自然数，Z代表氨基和羟基，M代表金属钠或钾。

卤代氮杂环离子液体指以下两种结构中之一种的物质：

式中R代表苄基或CH₃(CH₂)_n，(n＝3、4)；X代表氯或溴。

设所用的卤化盐在所用的溶剂中的溶解度为S_MX，所用卤代氮杂环盐在此溶剂中的溶解度为S_RCOOM，两者的比值为S^*，即S^*＝S_MX/S_RCOOM。经实验测得S^*的值和产物阴离子手性离子液体的纯度，并可建立产物的纯度与S^*关系式如下所示：