[发明专利]一类生物相容离子液体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一类生物相容离子液体及其制备方法和用途。

背景技术

生物催化剂在缓冲水溶液中表现出高活性和立体选择性。但是，大多数具有商业价值的有机化合物都是水不溶性的，有的在水溶液中还不稳定，会导致水解、消旋化和分解等副反应的发生。非水相生物催化就成为绿色制造新化合物的一个很好选择。离子液体(IL)被誉为绿色溶剂，由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，在室温或室温附近温度下呈液态，蒸汽压低，挥发性极小。但是，酶在大多数离子液体中的溶解度都很低，酶以悬浮颗粒形式存在，反应中酶粉易聚集成不溶性大颗粒，结果只有暴露于颗粒表层的酶分子发挥催化作用，从而降低了酶的催化效率。常见的离子液体，若能溶解酶，则会导致酶失活，因此，都不具有生物相容性。迄今，生物相容离子液体尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一类新的化合物及合成路线短、合成工艺简单、原料成本低、环境污染小、易实现规模化生产的具有现实意义的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一类化合物，其具有以下通式，

其中，m=2-4，n=1-3。

本发明还保护所述化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.[C_mOHMIM]X的合成

N-甲基咪唑和卤代醇以1:1.1-1.5的物质的量之比在密封条件下反应后加入0.5-1.0倍卤代醇体积的乙酸乙酯，搅拌3-5min，静置20-30min后晶体析出完全，分出液体，晶体经相同体积的乙酸乙酯洗涤2-3次，50-80℃真空干燥得[C_mOHMIM]X纯品；

B.[C_mOHMIM][C_nOHSO₃]的合成

用A步骤所得的[C_mOHMIM]X配制浓度为1-2mol L^-1水溶液，过氢型阳离子交换柱，所述柱的柱高700-1000mm，控制流速为5-40BV h^-1，所述1BV=1立方米溶液每立方米树脂，至流出液为中性，然后水洗至流出液不含卤离子，再过1-2m_ol L^-1羟烷基磺酸盐（C_nOHSO₃Y）水溶液，控制流速为5-40BV h^-1，流出液蒸去水分，得到羟烷基磺酸基离子液体[C_mOHMIM][C_nOHSO₃]。

所述步骤A中，卤代醇中的卤为氯，溴，碘。

所述步骤A中，所述N-甲基咪唑和卤代醇要经过脱水、脱色处理。

所述步骤A中，反应条件为60-80℃，100-300rpm下搅拌6-20h。

所述步骤A中，所述纯化为加入0.5-1.0倍卤代醇体积的乙酸乙酯，搅拌3-5min。

所述步骤A中，所述洗涤为经乙酸乙酯洗涤2-3次。

所述步骤B中，羟烷基磺酸盐（C_nOHSO₃Y）中的Y为H⁺，Na⁺，K⁺，NH₄⁺。

所述化合物用作生物相容离子液体的用途。所述用途是指在生物催化反应中的用途。[C_mOHMIM][C_nOHSO₃]的合成路线如下：

本发明所述的羟烷基磺酸基离子液体的合成方法包括以下步骤：

A.[C_mOHMIM]X的合成

N-甲基咪唑和卤代醇以约1:1.1-1.5的物质的量之比在密封条件下加热搅拌反应。反应温度与反应时间视所用原料品种不同而有所变化，反应温度控制在60-80℃，反应时间在6-20h。反应后加入0.5-1.0倍卤代醇体积的乙酸乙酯，搅拌3-5min，静置20-30min后晶体析出完全，分出液体，晶体经相同体积的乙酸乙酯洗涤2-3次，50-80℃真空干燥得[C_mOHMIM]X纯品。

B.[C_mOHMIM][C_nOHSO₃]的合成