一种以氨基酸为阳离子的离子液体及其制备工艺和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种以氨基酸为阳离子的离子液体及其制备工艺和应用，包括酸化：采用氨基酸与强酸反应获得酸化物；酯化：将酸化物与含氟醇类有机物进行酯化反应获得酯化物。采用在第一步酸化的基础上，加入含氟醇类有机物进行酯化反应，以减弱最终离子液体分子中的氢键相互作用，进而可以有效达到提高热稳定性并降低熔点的效果，进而获得具有较高热稳定性，较低熔点的离子液体；同时，本发明专利技术的制备工艺具有操作简单易行且对环境污染小的优点。有操作简单易行且对环境污染小的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种以氨基酸为阳离子的离子液体及其制备工艺和应用


[0001]本专利技术涉及离子液体制备领域，具体涉及一种以氨基酸为阳离子的离子液体及其制备工艺和应用。

技术介绍

[0002]氨基酸离子液体主要是以天然氨基酸或者其衍生物为起始原料合成的离子液体，主要有以氨基酸为阴离子的离子液体和以氨基酸为阳离子的离子液体两种。以氨基酸为阴离子的离子液体是以咪唑类、季胺类、膦类化合物为阳离子的离子化合物；以氨基酸为阳离子的离子液体是以氨基酸与强酸在水中发生质子化反应，一步法得到的离子化合物。
[0003]现有公开的一步法制备氨基酸为阳离子的离子液体的方法虽然简单，但是得到的离子液体存在热稳定性差、熔点较高的缺陷。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中制备的氨基酸为阳离子的离子液体存在热稳定性差、熔点较高的缺陷，从而提供热稳定性好、熔点高的一种以氨基酸为阳离子的离子液体及其制备工艺和应用。
[0005]一种以氨基酸为阳离子的离子液体的制备工艺，包括：
[0006]酸化：采用氨基酸与强酸反应获得酸化物；
[0007]酯化：将酸化物与含氟醇类有机物进行酯化反应获得酯化物。
[0008]所述强酸为HBF4、H2SO4和HCl中的至少一种；强酸与氨基酸的摩尔比为1:1.0
‑
1.2；
[0009]和/或，所述氨基酸为谷氨酸或甘氨酸。
[0010]所述含氟醇类有机物为八氟戊醇、十二氟戊醇、十二氟庚醇、十六氟壬醇、九氟戊醇和十三氟庚醇中的至少一种；所述含氟醇类有机物与氨基酸的摩尔比为2.5
‑
1.0：1。
[0011]所述酸化步骤中，反应的条件为在一定的微波功率下保证反应温度在70
‑
90℃，反应6h
‑
8h,旋转蒸发除去水分。
[0012]所述酯化步骤中，反应的条件为60
‑
80℃，反应2
‑
5h；
[0013]所述酯化步骤中还添加有催化剂，所述催化剂为DMAP、对甲苯磺酸和二环己基碳二亚胺中的至少一种，优选为对甲苯磺酸。
[0014]在酯化步骤之后还包括置换的步骤，所述置换的过程为：将酯化物与MY进行置换反应，获得产物；
[0015]所述Y为NO3‑
、Cl
‑
、SO
42
‑
和CH3COO
‑
中的至少一种，所述M为Na
+
、K
+
和Mg
2+
中的至少一种；
[0016]所述置换步骤中，反应的条件为30
‑
50℃，3
‑
6h；
[0017]和/或，所述氨基酸与MY的摩尔比为1:1.0
‑
1.2。
[0018]一种以氨基酸为阳离子的离子液体，采用上述的一种以氨基酸为阳离子的离子液体的制备工艺制备得到。
[0019]上述的以氨基酸为阳离子的离子液体在以酰基谷氨酸或甘氨酸为主要表面活性剂的非结晶型配方体系中的应用。
[0020]所述非结晶型配方体系为非结晶型洗护用品，优选为透明洗发水、透明沐浴露或透明洗面奶。
[0021]所述的离子液体为谷氨酸或甘氨酸为阳离子的离子液体；优选的，所述离子液体在配方体系中的添加量为0.5
‑
2％。
[0022]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0023]1.本专利技术提供的一种以氨基酸为阳离子的离子液体的制备工艺，采用在第一步酸化的基础上，加入含氟醇类有机物进行酯化反应，以减弱最终离子液体分子中的氢键相互作用，进而可以有效达到提高热稳定性并降低熔点的效果，进而获得具有较高热稳定性，较低熔点的离子液体；
[0024]同时，本专利技术的制备工艺操作简单易行且对环境污染小。
[0025]2.本专利技术提供的一种以氨基酸为阳离子的离子液体的制备工艺中，在进行酯化之后再与MY发生质子化反应，改变阴离子结构，防止最终离子液体在熔点处分解，可以有效进一步明显提高热稳定性。
[0026]3.本专利技术提供的工艺中，该氨基酸优选为谷氨酸或甘氨酸；本专利技术以谷氨酸或甘氨酸为阳离子，经过酸化、酯化、置换改变阴离子后制得以谷氨酸为阳离子的离子化合物，引入含氟基团，提高此类离子液体的稳定性并具有极高的表面活性以及亲水性。在将其应用到以N
‑
酰基谷氨酸或甘氨酸为主要表面活性剂的配方体系中，不仅可以有效增加此配方体系的粘度，解决酰基谷氨酸或甘氨酸型表面活性剂增稠难的问题，提高其表面活性剂的溶解性，并且还能有效在以酰基谷氨酸或甘氨酸为主要表面活性剂的非结晶型配方体系中进行应用，对配方体系起到增稠以及使其透明的作用。具体的，目前针对酰基谷氨酸或甘氨酸型表面活性剂的配方体系，由于谷氨酸或甘氨酸型表面活性剂具有较大的亲水基团，增稠难度相对较大，目前市面上多数是作为不透明的结膏型产品进行使用，导致在透明型或者啫喱型洗面奶、洗发水等洗护产品中的应用受到限制；而通过采用本专利技术制备的离子液体，使其在该体系中进行应用时，不仅仅可以达到明显增稠的目的，还可以使酰基谷氨酸或甘氨酸为主要表面活性剂的配方体系变成透明体系，扩展应用范围；因此，本专利技术的离子液体可以用于制备一种透明型配方体系的洗发水、沐浴露或洗面奶。综上，本专利技术制备的离子液体，将其应用在酰基谷氨酸或甘氨酸为主要表面活性剂的非结晶型配方体系中，既能达到增稠作用，又能有效使配方体系变成透明体系，有效扩大其应用领域。
具体实施方式
[0027]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0028]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0029]实施例1
[0030]一种以氨基酸为阳离子的离子液体的制备工艺，包括：
[0031](1)称取0.2mol的谷氨酸于圆底烧瓶中，加入100ml水，向其中加入0.2mol的HBF4，使其混合均匀，放入微波反应器中，在一定的微波功率下保证反应温度在70℃的微波功率反应6h，停止反应后，通过旋转蒸发器蒸除水分，得到酸化物，反应方程式如式一所示；
[0032][0033](2)将步骤(1)中得到的酸化物放入反应器中，加入含氟醇类有机物，本实施例中该含氟醇类有机物为八氟戊醇，八氟戊醇的投入量为0.4mol，在投入八氟戊醇的同时投入八氟戊醇质量1％的催化剂DMAP，升温至80℃，反应3h得到酯化后的酯化物，具体涉及的反应方程式如式二所示；
[0034][0035](3)向步骤(2)中得到的酯化物中加入0.2mo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以氨基酸为阳离子的离子液体的制备工艺，其特征在于，包括：酸化：采用氨基酸与强酸反应获得酸化物；酯化：将酸化物与含氟醇类有机物进行酯化反应获得酯化物。2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述强酸为HBF4、H2SO4和HCl中的至少一种；强酸与氨基酸的摩尔比为1:1.0
‑
1.2；和/或，所述氨基酸为谷氨酸或甘氨酸。3.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述含氟醇类有机物为八氟戊醇、十二氟戊醇、十二氟庚醇、十六氟壬醇、九氟戊醇和十三氟庚醇中的至少一种；所述含氟醇类有机物与氨基酸的摩尔比为2.5
‑
1.0：1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备工艺，其特征在于，所述酸化步骤中，反应的温度为70
‑
90℃，反应时间为6h
‑
8h；和/或，所述酯化步骤中，反应的条件为60
‑
80℃，反应2
‑
5h；和/或，所述酯化步骤中还添加有催化剂，所述催化剂为DMAP、对甲苯磺酸和二环己基碳二亚胺中的至少一种，优选为对甲苯磺酸。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备工艺，其特征在于，在酯化步骤之后还包括置换的步骤，所述置换的过程为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜佳佳，李玉博，
申请(专利权)人：佳化化学科技发展上海有限公司，
类型：发明
国别省市：