[发明专利]含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体及其制备方法和应用

权利要求书

1.含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体，其特征在于，具有化学结构式A的结构且表现出顺磁性：其中，X^-为Gd(NO₃)₄^-或者FeCl₄^-；m，n为整数，表示烷基链中亚甲基的个数，m为1—12，n为1—12。

2.根据权利要求1所述的含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体，其特征在于，m为4—8，n为4—8。

3.根据权利要求1或者2所述的含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体，其特征在于，m＝n。

4.制备如权利要求1-3任一所述的含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1，将3,4,9,10-苝四甲酸二酐与具有不同烷基链长度的氨基醇进行反应，以得到中间产物a，反应温度100～200℃，反应时间12～36h，3,4,9,10-苝四甲酸二酐和氨基醇的摩尔比为1：(4—5)，

步骤2，将步骤1得到的中间产物a与溴化氢水溶液进行回流反应，得到中间产物b，将反应加热至回流并保持回流反应12—36h，反应温度为100～200℃，中间产物a与溴化氢的摩尔比为1：(2—10)

步骤3，将步骤2得到的中间产物b与N-甲基咪唑反应，以得到中间产物c，反应温度50～100℃，反应时间12～36h；步骤2得到的中间产物b与N-甲基咪唑的摩尔比为1：(2—20)

步骤4，将步骤3得到的中间产物c分别与硝酸银水溶液、氯离子交换树脂进行反应，得到中间产物d和中间产物e

步骤5，将步骤4得到的中间产物d与六水合硝酸钆进行反应，得到负离子为Gd(NO₃)₄^-的离子液体A；将步骤4得到的中间产物e与六水合氯化铁进行反应，得到负离子为FeCl₄^-的离子液体A

负离子为Gd(NO₃)₄^-的离子液体A

负离子为FeCl₄^-的离子液体A；

其中，m，n为整数，表示烷基链中亚甲基的个数，m为1—12，n为1—12。

5.根据权利要求4所述的含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体的制备方法，其特征在于，在步骤1中，选择咪唑为溶剂，反应完毕后使用大量丙酮洗涤产物，得到中间产物a；优选反应温度140～180℃，反应时间20～30h；氨基醇如下所示，m为烷基链中亚甲基的个数，m为1—12，

在步骤2中，选择甲苯为溶剂；反应完毕后使用大量丙酮洗涤产物，得到中间产物b；反应温度为150—180摄氏度，反应时间为20—30h；中间产物a与溴化氢的摩尔比为1：(2—5)；在步骤3中，选择丙酮为溶剂；反应完毕后使用大量乙醚洗涤产物，得到中间产物c；反应温度70～90℃，反应时间20～30h；步骤2得到的中间产物b与N-甲基咪唑的摩尔比为1：(2—10)。

6.根据权利要求5所述的含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体的制备方法，其特征在于，在步骤1中，m为烷基链中亚甲基的个数，m为4—8。

7.根据权利要求4所述的含有苝酰亚胺结构的咪唑类磁性离子液体的制备方法，其特征在于，在步骤4中，将步骤3得到的中间产物c与硝酸银水溶液进行反应，中间产物c与硝酸银的摩尔比为1：(2—5)，可采用滴加方式向中间产物c的甲醇溶液中滴加硝酸银水溶液，滴加速度为每分钟0.1—0.5ml；反应温度为室温20—25摄氏度，反应时间为10～60min，反应结束后将产物过滤，滤液干燥后，得到中间产物d；

在步骤4中，将步骤3得到的中间产物c与氯离子交换树脂进行反应，反应温度为室温20—25摄氏度，反应时间为12—36h；相对于中间产物c，氯离子交换树脂过量；反应结束后将产物过滤，滤液干燥后，得到中间产物e。