【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种离子液体及其制备和应用，特别是一种蓖麻油基离子液体及其制备和应用。
技术介绍
1、离子液体，也称为室温熔融盐，顾名思义，该物质是在室温范围内呈液态的一种熔融盐。普通的盐需要在温度达到一定数值后才能使其由固态转变为液态，或者是将之溶于水才能使其在室温范围内为液态的盐，而离子液体有所不同，纯离子液体在室温下即为液态的盐。
2、离子液体的研究方向从电化学向有机合成、无机合成发展，现在已扩展到各种化学领域，同时其种类也不断扩大，从卤化盐酸盐类发展到咪唑类，随后又有了吡啶、季铵盐类离子液体等，现今，还探索出了各种功能化离子液体类。离子液体已经被广泛应用于了新能源、合成加工、萃取分离，电化学、纳米材料以及功能化材料等方面，究其缘由，是因为离子液体具有突出的物理化学特性，是当下最具前景的绿色环保的反应介质及理想的催化体系。
3、当下，由于抗生素的滥用，细菌耐药性不断提高，细菌感染的威胁日益加重。同时，为缓解石化能源聚合物带来的资源浪费和环境污染，满足绿色可持续发展的要求，抗菌生物基医用材料的研发成为迫切需求。结构可调的离子液体抗菌剂为抑制细菌耐药性进化开辟了新的方向。离子液体的阳离子基团与细菌细胞膜上的负电荷发生静电吸附作用，而后其疏水性长烷基链能够刺破细菌细胞的磷脂双分子层，从而杀死细菌。
4、蓖麻油，分子链上具有三条柔性长烷基链，且每条链具有一个较强活性的羟基基团，为制备三元蓖麻油离子液体创造了条件。同时，每条链上的一个碳碳双键结构，也可为与硫醇单体的巯基-烯点击化学制备交联聚合物。而
5、但目前关于蓖麻油基离子液体的报道很少，专利cn102776053a中公开了一种复合极压抗磨剂，其中包含a离子液体和b离子液体，所述的a离子液体为1-(蓖麻油酸乙基酯)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，是一种以蓖麻油酸为原料制备获得的离子液体。但该离子液体的用途主要为抗磨剂，用途和结构较为单一，为了扩展蓖麻油基离子液体的种类，增加其功能和用途，有必要对蓖麻油基离子液体进一步探索和研究。
6、同时，上述的专利中的蓖麻油酸离子液体的制备是通过蓖麻油酸和咪唑类磷酸盐为原料一步法制备，虽然工艺步骤较少，但需在高温高压下进行，反应条件较为苛刻，不宜工业化推广应用。
7、基于上述原因，本申请研究人员对蓖麻油基离子液体的结构、功能和制备方法进行了改性和研究。
技术实现思路
1、为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种蓖麻油基离子液体及其制备和应用。本专利技术的蓖麻油基离子液体是一种全新的离子液体，具有原料易得、价格低廉、可再生、制备方法简单、反应条件温和、原子经济性高、产率高、绿色环保和抗菌性能优异的特点，适宜工业化推广应用。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种蓖麻油基离子液体，其化学结构式如式(i)所示：
4、
5、其中，r’为含季胺盐阳离子基团的有机基团。
6、作为优选，前述的蓖麻油基离子液体，所述r’为吡啶季铵盐有机基团、咪唑季铵盐有机基团或三丁基胺季铵盐有机基团。
7、一种前述的蓖麻油基离子液体的制备方法，包括如下步骤：
8、(1)以蓖麻油和氯乙基异氰酸酯为原料，在有机溶剂中加热进行反应，一步法制备氯乙基氨基甲酸蓖麻油酯，其结构如式(ii)所示；
9、
10、(2)将氯乙基氨基甲酸蓖麻油酯和叔胺化合物混合于有机溶剂中，在惰性气体保护下加热进行反应，一步法制备获得所述的蓖麻油基离子液体。
11、作为优选，前述的蓖麻油基离子液体的制备方法，步骤(1)所述蓖麻油与氯乙基异氰酸酯的摩尔比为1:3-5；所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙酸、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种或任意几种的混合溶剂；所述反应的温度为50-150℃，反应时间为24-72h。
12、作为优选，前述的蓖麻油基离子液体的制备方法，步骤(2)所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种；所述氯乙基氨基甲酸蓖麻油酯与叔胺化合物的摩尔比为1:3-5；所述的有机溶剂为乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或1,4-二氧六环中的一种或任意几种的混合溶剂；所述反应的温度为50-150℃，反应时间为24-72h。
13、作为优选，前述的蓖麻油基离子液体的制备方法，所述叔胺化合物的结构如下：
14、
15、一种含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，以前述蓖麻油基离子液体和式(iii)所示的生物基芳香族含碳酸酯结构的可聚合多烯烃单体为原料，通过与硫醇单体进行巯-烯点击聚合制备获得；
16、
17、作为优选，前述的含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，所述硫醇单体为1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,6-己二硫醇、1,10-癸二硫醇、双(3-巯基丙酸)乙二酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、四(3-巯基乙酸)季戊四醇酯或四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯中的一种或任意多种的组合。
18、作为优选，前述的含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，其具体制备方法是：先将所述蓖麻油基离子液体和可聚合多烯烃单体在100-120℃熔融，然后加入硫醇单体，再加入1-3wt％的光引发剂1173或2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，搅拌均匀后在紫外灯下固化10-45min，然后在70-140℃热固化0.5-12h即得。
19、作为优选，前述的含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，所述蓖麻油基离子液体和可聚合多烯烃单体中的c＝c双键总量与硫醇单体中的-sh官能团的摩尔比为1:1，蓖麻油基离子液体和可聚合多烯烃单体的混合质量比例为任意比，如2:8或1:9均可。
20、一种含蓖麻油基离子液体的聚乳酸材料，通过如下方法制备：
21、(1)将聚乳酸原料在60-80℃恒温干燥箱中干燥24-48小时；
22、(2)将步骤(1)所得的干燥的聚乳酸和权利要求1或2所述的蓖麻油基离子液体按phr：phr＝100：5-30进行配比，并混合均匀；
23、(3)将步骤(2)的混合物加入挤出机中，在130-185℃下，在挤出机中进行熔融共混；
24、(4)将步骤(3)所得的共混物加入注塑机中，在160-185℃下，通过注塑机注塑成型即可。
25、本专利技术的有益效果：
26、1、本专利技术的离子液体的原料选自生物基的蓖麻油，首先通过与氯乙基异氰酸酯反应制备氯乙基氨基甲酸蓖麻油酯，而后与特定结构的含氮化合物反应一锅法制备含有碳碳双键和季胺盐阳离子基团的蓖麻油离子液体。具有原料易得、价格低廉、可再生、制备方法简单、反应条件温和、原子经济性高、产率高、绿色环保和抗菌性能优异的优点，适宜工业化推广应用。
27、2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蓖麻油基离子液体，其特征在于，其化学结构式如式(I)所示：
2.根据权利要求1所述的蓖麻油基离子液体，其特征在于：所述R’为吡啶季铵盐有机基团、咪唑季铵盐有机基团或三丁基胺季铵盐有机基团。
3.一种根据权利要求1或2所述的蓖麻油基离子液体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的蓖麻油基离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述蓖麻油与氯乙基异氰酸酯的摩尔比为1:3-5；所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙酸、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种或任意几种的混合溶剂；所述反应的温度为50-150℃，反应时间为24-72h。
5.根据权利要求3所述的蓖麻油基离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种；所述氯乙基氨基甲酸蓖麻油酯与叔胺化合物的摩尔比为1:3-5；所述的有机溶剂为乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或1,4-二氧六环中的一种或任意几种的混合溶剂；所述反应的温度为50-150℃，反应时间为24-72h。
6.根据权利要求3所述的
7.一种含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，其特征在于：以权利要求1或2所述蓖麻油基离子液体和式(III)所示的生物基芳香族含碳酸酯结构的可聚合多烯烃单体为原料，通过与硫醇单体进行巯-烯点击聚合制备获得；
8.根据权利要求7所述的含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，其特征在于：所述硫醇单体为1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,6-己二硫醇、1,10-癸二硫醇、双(3-巯基丙酸)乙二酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、四(3-巯基乙酸)季戊四醇酯或四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯中的一种或任意多种的组合。
9.根据权利要求7所述的含蓖麻油基离子液体的热固性含硫树脂，其特征在于：所述蓖麻油基离子液体和可聚合多烯烃单体中的C＝C双键总量与硫醇单体中的-SH官能团的摩尔比为1:1。
10.一种含蓖麻油基离子液体的聚乳酸材料，其特征在于，通过如下方法制备：
...【技术特征摘要】
1.一种蓖麻油基离子液体，其特征在于，其化学结构式如式(i)所示：
2.根据权利要求1所述的蓖麻油基离子液体，其特征在于：所述r’为吡啶季铵盐有机基团、咪唑季铵盐有机基团或三丁基胺季铵盐有机基团。
3.一种根据权利要求1或2所述的蓖麻油基离子液体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的蓖麻油基离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述蓖麻油与氯乙基异氰酸酯的摩尔比为1:3-5；所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙酸、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种或任意几种的混合溶剂；所述反应的温度为50-150℃，反应时间为24-72h。
5.根据权利要求3所述的蓖麻油基离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种；所述氯乙基氨基甲酸蓖麻油酯与叔胺化合物的摩尔比为1:3-5；所述的有机溶剂为乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或1,4-二氧六环中的一种或任意几种的混合溶剂；所述反应的温度为50-150℃，反...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢海波，郭家杏，郝智，犹阳，李云琦，陈沁，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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