[发明专利]一种含硫脲结构的离子液体及其合成方法与应用

说明书

本发明涉及一种含硫脲结构的离子液体及其合成方法与应用，该离子液体包含式A或/和式B所示结构的化合物。本发明以正辛醇和硫脲为原料，以氢溴酸为溶剂，在加热的条件下反应；反应完毕后降温，分液上层液体得产物，将产物纯化后得到离子液体。本发明原料无毒无害，反应条件温和，加料，混料，分液等操作简单，收率高；本发明的离子液体可以用作冶金工业中的贵金属萃取剂。

技术领域

本发明属于离子液体的合成领域，涉及一种含有硫脲结构的新型离子液体及其合成方法与应用。

背景技术

在室温或者室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体(室温熔融盐或有机离子液体等)，目前尚无统一名称，但倾向于简称为离子液体。在离子化合物中，阴阳离子之间的作用力为库仑力，其大小与阴阳离子的电荷数量及半径有关，离子半径越大，它们之间的作用力越小，这种离子化合物的熔点就越低。某些离子化合物的阴阳离子体积很大，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温。

离子液体至少由两部分构成，所以它们的形式多种多样。离子液体可依据其用途或者需要的性质来设计，是一种可设计溶剂，具有独特的性能并逐渐在分离过程、电化学、有机合成、聚合反应、新材料制备等方面显现出十分广阔的应用前景。

一般离子液体的正离子可分为4类：烷基季铵离子，烷基季膦离子，N,N’-二烷基取代的咪唑离子，N-烷基取代的吡啶离子。负离子可分为2类：一类是卤素离子，另一类是其他酸负离子。中国专利文件CN1798731A(申请号：200480015435.8)公开了含有硫脲鎓或脲鎓阳离子的盐类,其制备方法及其作为离子液体的用途。但是，该含有硫脲鎓或脲鎓阳离子的盐类的阴离子为其它酸负离子，并不包括卤素离子，并且常温下为固体，应用范围受到限制。

1998年，美国Alabama大学的Rogers采用[BMIM][PF₆]离子液体代替传统有机溶剂进行了离子液体用于萃取的研究。相较于传统溶剂萃取技术多使用有毒、易燃、易挥发的有机溶剂，离子液体因其热稳定性好、难挥发、液程宽、离子电导率高、选择性溶解等特性在金属萃取方面展现出优良表现，被认为是萃取分离技术的新一代绿色溶剂，有着广泛的应用前景。目前，国内外专家及学者正在探索用离子液代替常规的分子溶剂做贵金属萃取过程中的稀释剂或将离子液体进行负载用于贵金属固相萃取。法国Eric Guibal的课题组发现将离子液体Cyphos IL-101浸渍在XAD-7离子交换树脂或生物聚合物胶囊上可用于盐酸介质中金、钯、铂的萃取回收。G.A.Lawrance课题组研究了离子液体1-丁基，3-甲基咪唑硫酸氢盐，bmim⁺HSO₄^-及其同系物，将其作为媒介应用于含金、银矿石的浸取。新加坡Lee Jong-Min合成了9种吡咯或吡啶类功能化离子液体，表明含有二硫、烯基或腈基特异基团的离子液体对金钯等贵金属有很好的萃取能力。另外，离子液体作为萃取或预富集媒介，测定痕量金等贵金属的分析应用前景也受到了较多的关注。

虽然国内外同行研发了许多离子液体参与的体系，并尝试将其用于贵金属的萃取，但是综合分析目前的研究现况，存在如下问题。其一，目前报道的离子液体的萃取机理大多为离子交换。在离子交换机理中，随着带电荷的金属离子或者金属物萃合物进入离子液体相，部分离子液体进入水相中以维持电荷平衡。这不仅造成了离子液体的流失，也造成了水相的污染。其二，与传统的烷烃、卤代烃等稀释剂相比，疏水性离子液体黏性较大，界面传质较为缓慢，萃取平衡时间较长，萃取效率偏低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种含硫脲结构的离子液体及其合成方法与应用。该离子液体由含有硫脲结构的阳离子和溴阴离子组成。

本发明的技术方案如下：

一种含有硫脲结构的离子液体，包含式A或/和式B所示结构的化合物：

根据本发明，上述含有硫脲结构的离子液体的制备方法，包括步骤如下：