[发明专利]基于氯化胆碱的功能离子液体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学材料及制备技术领域，具体地说，涉及一种基于氯化胆碱的功能离子液体及其制备方法。

背景技术

众所周知，离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，在室温或室温附近下是液体状态的盐类。离子液体具有低挥发性、低熔点、结构可设计性、宽化学窗口、良好的导电性能和良好的溶解性能等优点，使其在各个领域均有广泛的应用。在邓友全编著的《离子液体-性质、制备和应用》一书中，介绍了离子液体在各类有机合成操作单元的应用。中国专利CN101148392、CN1563008、CN1810757、CN1712093等阐述了离子液体在萃取分离中的应用。中国专利CN101177252、CN11600429、CN101177299等将离子液体成功应用于纳米技术领域。中国专利CN101164122、CN101248495等报道了离子液体在导电材料和导电膜制备的应用情况。目前，离子液体基本可分为以下几类：烷基取代的咪唑离子、烷基取代的吡啶离子、烷基季膦离子和烷基季铵离子。目前，报道的离子液体普遍存在着制备成本较高、具有一定毒性和不可降解性等问题。

发明内容

氯化胆碱(HOC₂H₄N(CH₃)₃⁺Cl^-)来源广泛，价格非常低廉而且无任何毒性（文献Green chemistry,2011,13,82-90），发明人探索制备以氯化胆碱为原料的系列功能离子液体。

本发明目的在于提供一种以氯化胆碱中的正离子为阳离子构成的功能离子液体，并提供这类离子液体的制备方法。本发明离子液体价格低廉、低毒甚至无毒，可用作一种绿色的催化剂或溶剂广泛应用于有机合成中。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种基于氯化胆碱的功能离子液体，该功能离子液体具有如下的结构式I:

其中，X^ˉ为CH₃O^―、CH₃CH₂O^―、CH₃CH₂CH₂O^―、CH₃(CH₃)CHO^―、(CH₃)₃CO^―、CH₃CH₂CH₂CH₂O^―、CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂O^―、CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂O^―、CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂O^―、CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂O^―、或CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂O^―。

优选X^ˉ为甲氧基负离子、乙氧基负离子、正丙醇负离子、异丙醇负离子、叔丁醇负离子或正丁醇负离子。

所述功能离子液体优选为：

上述功能离子液体的制备方法包括以下步骤：氯化胆碱与等摩尔量的金属盐MX在温度为60～215℃下进行离子交换反应，得到功能离子液体，其反应方程式如下：