[发明专利]吡嗪类离子液体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种吡嗪类离子液体，其特征在于，化学结构式如下：

其中，Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(FSO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

2.一种吡嗪类离子液体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将吡嗪与甲氧基乙氧基卤代甲烷按摩尔比1∶1～1∶1.2反应，生成甲氧基乙氧基甲基-吡嗪卤代盐；

步骤二：将所述甲氧基乙氧基甲基-吡嗪卤代盐与含有机阴离子的无机盐按摩尔比1∶1在去离子水中进行离子交换反应，生成所述吡嗪类离子液体，其化学结构式如下：

其中，Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(FSO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

3.如权利要求2所述的吡嗪类离子液体的制备方法，其特征在于，所述甲氧基乙氧基卤代甲烷为甲氧基乙氧基氯代甲烷或甲氧基乙氧基溴代甲烷；

所述无机盐中阳离子为Na⁺、K⁺或NH₄⁺。

4.如权利要求2或3所述的吡嗪类离子液体的制备方法，其特征在于，步骤一包括如下步骤：将吡嗪与甲氧基乙氧基卤代甲烷混合，在惰性气体保护下，升温至60～80℃，搅拌反应后冷却至室温，用乙酸乙酯洗涤后真空干燥，得到甲氧基乙氧基甲基-吡嗪卤代盐。

5.如权利要求2或3所述的吡嗪类离子液体的制备方法，其特征在于，步骤二包括如下步骤：将甲氧基乙氧基甲基-吡嗪卤代盐与含有机阴离子的无机盐在去离子水中、室温下进行离子交换反应后，反应混合液用二氯甲烷萃取，得到二氯甲烷相，再对所述二氯甲烷相用去离子水反萃取，直至用饱和的AgNO₃水溶液滴定水相至无沉淀产生为止，最后将反萃取后的二氯甲烷相旋转蒸发浓缩，真空干燥得到所述吡嗪类离子液体。

6.一种电解液，其特征在于，包括吡嗪类离子液体、锂盐及碳酸酯类有机溶剂，

其中，所述吡嗪类离子液体的结构式如下：

Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(FSO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-；

电解液中锂盐的浓度为0.3-1.2mol/L；

碳酸酯类有机溶剂与吡嗪类离子液体的质量比范围为大于等于0小于等于100。

7.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种。

8.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的至少一种。