[发明专利]空间位阻型胺类离子液体及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体及其制备方法，具体地说，涉及一种空间位阻型胺类离子液体(下文简称空阻型胺类离子液体)及其制备方法。

背景技术

离子液体是目前国内外研究的热点。近年来，离子液体作为绿色溶剂或者催化剂引起广泛关注，常见于有机合成、化学分离、电化学等一些化学反应过程中，具有溶剂催化剂双功能特性。离子液体是指在室温或接近室温下呈液态的由离子所构成的物质。其优点是：第一，离子液体不易燃烧，其饱和蒸汽压几乎为零，因此不易挥发，可避免因挥发造成的污染问题。第二，离子液体对无机物和有机物均有较好的溶解性，因此可作为一种优良的溶剂来用于各种合成反应。第三，离子液体的可操作范围较宽，且具有较好的热稳定性与化学稳定性。第四，离子液体通过调变阴阳离子的组合，可使其具有Lewis、等酸的酸性，可用于催化反应。第五，离子液体具有较高的电导率，其在室温下较易电离，因此可作为电解液。一般构成离子液体的阳离子主要有烷基咪唑基、吡啶基、季铵基、季膦基等。阴离子一般为卤素离子、BF₄^-、PF₆^-、AlCl₄^-、CF₃SO₃^-、ClO₄^-、NO₃^-等。通过这些阳离子和阴离子之间的不同组合，调配出各具特色的离子液体，但有关本发明所涉及的空间位阻型胺类离子液体至今尚未见报道，其制备方法也是本发明首次提及。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种新颖的空阻型胺类离子液体。

本发明所提供的空阻型胺类离子液体，其结构如式I所示：

式I中，R₁～R₆分别独立选自空阻效应大于氢(H)的取代基(如(但不限于)：烷基或芳环基中一种)中一种，X为卤素(F、Cl、Br或I)，BF₄，PF₆或(CF₃SO₃)₂N。

本发明另一个目的在于，提供一种制备式I所示化合物的方法，其主要步骤是：由式II所示化合物与叔胺(式III所示化合物)于室温(20℃～30℃)条件下反应，得到目标物(式I所示化合物)

其中，R₁～R₆的定义与前文所述相同，Y为卤素(F、Cl、Br或I)。式II和式III所示化合物均为市售品。

具体实施方式

在本发明中，R₁～R₆只要选择为非氢(H)的取代基即可，如R₁～R₆可以分别独立选自烷基或芳环基中一种。本发明推荐R₁～R₆分别独立选自C₁～C₁₀的烷基或苯基中一种。

本发明所提供的制备式I所示化合物的方法，其主要步骤是：由式II所示化合物与叔胺(式III所示化合物)于室温条件下反应，并经萃取(所用萃取剂优选卤代烷(如氯代烷或溴代烷等))及分离后，得到目标物(式I所示化合物)。

由上述技术方案可知：本发明所提供的空阻型胺类离子液体(式I所示化合物)中R₁～R₆为非氢(H)取代基，使其空间位阻增加，导致与氮原子相连的氢被屏蔽(反应活性下降)，而羟基的反应活性增加。该类离子液体可以用于吸收温室气体-二氧化碳，也可以用于脱硫或脱碳领域。

以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的保护范围有任何限制。

实施例1

在配有磁力搅拌的锥形瓶中，加入4ml的水，然后边搅拌边加入1.5136g(0.01mol)、纯度为95％的2，3-环氧丙基三甲基氯化铵和1.6ml的叔丁胺，加完后继续搅拌，反应24h，反应产物中加入10ml的二氯甲烷，洗涤2次，静置分层，用分液漏斗分出上层的有机相，减压旋转蒸发(45℃)除去二氯甲烷，放入100℃的真空干燥箱干燥24h，得到无色透明的氯化3-(叔丁胺)-2-羟基-N，N，N-三甲基丙烷-1-胺离子液体(式I a所示化合物)。反应温度为室温20℃～30℃，产率：89.5％。