一种具有电响应的两性离子化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有电响应的两性离子化合物及其制备方法。将11‑溴十一酸与丙酮混合均匀，升温至70～80℃；加入三乙胺，同时缓慢通入惰性气体，冷凝回流，反应至产生白色晶体，过滤除去上层液体，把白色晶体真空干燥即得到产物。本发明专利技术所设计的两性离子化合物具有敏感的电场响应，在电场作用下产生绝热温变，可以应用于新的制冷设备，与现有的制冷技术相比，更加环保，在制冷技术方面具有极大的应用潜力。同时这类化合物成本较低，可小型化制冷，因此可以用于微电子领域。

Zwitterionic compound with electric response and preparation method thereof

The present invention discloses a zwitterionic compound with electrical response and a preparation method thereof. 11 bromo eleven acid and acetone mixing, heating to 70 to 80 DEG C; adding three triethylamine, and slowly introducing inert gas condensation reflux reaction, to produce white crystal, filtering to remove the upper liquid, the white crystal vacuum drying to obtain the product. Amphoteric compounds designed by the invention has sensitive electric field response, produce adiabatic temperature change in the electric field, can be applied to the new refrigeration equipment, compared with the existing refrigeration technology more environmentally friendly, has great potential applications in refrigeration technology. At the same time, these compounds are less expensive and can be miniaturized for refrigeration, so they can be used in microelectronics.

【技术实现步骤摘要】
一种具有电响应的两性离子化合物及其制备方法
本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种两性离子化合物的制备方法。
技术介绍
两性离子化合物是一种同时具有阴、阳离子基团的化合物。目前研究较多的两性离子化合物包括磷酰胆碱型、磺基甜菜碱型羧基甜菜碱型以及两性电荷混合型化合物。现如今，很多学者都在进行相关两性离子化合物的研究，并且合成了具有一定结构以及特殊功能的两性离子化合物，在抗生物污染、医学药物以及仿生材料等方面有着一定的应用。如李光吉等人设计并合成了磺酸甜菜碱型的两性离子化合物；周健等人着重介绍了两性离子化合物的生物应用；刘晨光等在两性离子化合物的抗蛋白质吸附机理与应用上进行了一定的研究。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有电响应的两性离子化合物及其制备方法，且工艺过程简单、易于制备。为达到上述目的采用技术方案如下：具有电响应的两性离子化合物，其具有以下结构：上述具有电响应的两性离子化合物的制备方法，包括以下步骤：1)将11-溴十一酸与丙酮混合均匀，升温至70～80℃；2)加入三乙胺，同时缓慢通入惰性气体，冷凝回流，反应至产生白色晶体，过滤除去上层液体，把白色晶体真空干燥即得到产物。按上述方案，各原料用量按摩尔比计算如下：11-溴十一酸、三乙胺与丙酮按摩尔比为1：3：(23.8-61.2)。按上述方案，所述惰性气体为氮气。按上述方案，步骤2中反应时间为6～8h。按上述方案，步骤2中真空干燥12h得到产物。上述具有电响应的两性离子化合物在制冷
的应用。11-溴十一酸与三乙胺反应得到了具有季铵盐结构的两性离子化合物，其中11-溴十一酸的溴以负离子的形式离去，与羧酸根电离的H质子结合后在高温下挥发，同时，三乙胺提供的未共用电子对与11-溴十一酸的α-碳原子形成新的共价键，形成一端为铵根离子，另一端为羧酸根离子的化合物，两端离子中间是具有一定长度与构象的碳链。在电场的作用下，正负离子分别向低电位、高电位移动，施加、移出电场作用使分子链发生不同程度的卷曲和伸直，从而引起较大的构象熵变，进一步在宏观上表现出一定范围的温度变化。本专利技术有益效果在于：本专利技术所制备的两性离子化合物不仅在制备工艺上操作简单，同时具有一定的电学响应，在电场作用下其分子链的构象熵发生变化而出现绝热温变。本专利技术所设计的两性离子化合物具有敏感的电场响应，在电场作用下产生绝热温变，可以应用于新的制冷设备，与现有的制冷技术相比，更加环保，在制冷技术方面具有极大的应用潜力。同时这类化合物成本较低，可小型化制冷，因此可以用于微电子领域。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面对本专利技术作进一步详细描述。但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1一种新型两性离子化合物，通过如下方法制备得到：(1)首先称取2.65g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口烧瓶中，量取45ml丙酮加入烧瓶中，同时搅拌15min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。(2)量取4.17ml的三乙胺加入步骤(1)中的混合溶液中，随后缓慢通入氮气予以保护。(3)将步骤(2)所得到的混合溶液置于油浴中加热至70℃，同时反应6h。(4)将步骤(3)烧瓶中的上清液除去后，将白色晶体取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到产物。以20kVm-1电场强度为例，在室温下通电90min后其温度可升高1.4K，在其温度置于室温时，移除电场，其具有0.2K的制冷效果，在整个过程中可产生1.6K的绝热温变。实施例2一种新型两性离子化合物，通过如下方法制备得到：(1)首先称取5.29g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口烧瓶中，量取50ml丙酮加入烧瓶中，同时搅拌20min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。(2)量取8.347ml的三乙胺加入步骤(1)中的混合溶液中，随后缓慢通入氮气予以保护。(3)将步骤(2)所得到的混合溶液置于油浴中加热至75℃，同时反应6h。(4)将步骤(3)烧瓶中的上清液除去后，将白色晶体取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到产物。以20kVm-1电场强度为例，在室温下通电90min后，其温度可升高1.4K，在其温度置于室温时，移除电场，其具有0.2K的制冷效果，在整个过程中可产生1.6K的绝热温变。实施例3一种新型两性离子化合物，通过如下方法制备得到：(1)首先称取5.29g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口烧瓶中，量取50ml丙酮加入烧瓶中，同时搅拌20min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。(2)量取8.347ml的三乙胺加入步骤(1)中的混合溶液中，随后缓慢通入氮气予以保护。(3)将步骤(2)所得到的混合溶液置于油浴中加热至80℃，同时反应8h。(4)将步骤(3)烧瓶中的上清液除去后，将白色晶体取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到产物。以20kVm-1电场强度为例，在室温下通电90min后，其温度可升高1.4K，在其温度置于室温时，移除电场，其具有0.2K的制冷效果，在整个过程中可产生1.6K的绝热温变。实施例4一种新型两性离子化合物，通过如下方法制备得到：(1)首先称取10.58g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口烧瓶中，量取70ml丙酮加入烧瓶中，同时搅拌20min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。(2)量取16.69ml的三乙胺加入步骤(1)中的混合溶液中，随后缓慢通入氮气予以保护。(3)将步骤(2)所得到的混合溶液置于油浴中加热至80℃，同时反应8h。(4)将步骤(3)烧瓶中的上清液除去后，将白色晶体取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到产物。以20kVm-1电场强度为例，在室温下通电90min后，其温度可升高1.4K，在其温度置于室温时，移除电场，其具有0.2K的制冷效果，在整个过程中可产生1.6K的绝热温变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有电响应的两性离子化合物，其特征在于具有以下结构：

【技术特征摘要】
1.具有电响应的两性离子化合物，其特征在于具有以下结构：2.权利要求1所述具有电响应的两性离子化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将11-溴十一酸与丙酮混合均匀，升温至70～80℃；2)加入三乙胺，同时缓慢通入惰性气体，冷凝回流，反应至产生白色晶体，过滤除去上层液体，把白色晶体真空干燥即得到产物。3.如权利要求2所述具有电响应的两性离子化合物的制备方法，其特征在于各原料用量按摩尔比计算如下：11-溴...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊传溪，吕功，刘志康，杨全岭，王珊，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42