本发明专利技术公开了通式I的季铵盐与卤素的复合物及其制备方法，以及液体溴的固化方法：(R1)(R2)(R3)(R4)N+X--Yn?I，通式I其中，R1、R2、R3和R4各自独立地为未取代的或取代的烃基，条件是R1、R2、R3和R4中至少之一是碳链长度为2以上的烷基；X为卤素；Y为溴或碘；n为2或4。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及季铵盐与卤素的复合物及其制备方法，以及液体溴的固化方法，通过 该方法，能将易于挥发的液体溴转化为稳定固体，从而易于运输和贮存，提高溴贮存的安全 性。
技术介绍
季铵盐又叫四级铵盐，是铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物， 通式为(R1) (R2) (R3) (R4)N+X-,其中四个烃基礼、R2、R3、和R4可以相同，也可以不同。X多是 卤素负离子(F、Cl—、Br—、Γ)，也可以是酸根(如HSOp N03_、RC00—等)。自然界中存在一些天然的季铵盐。另外，季铵盐可以由氨或胺与卤代烷反应制得， 例如由叔胺和烷化剂反应而制得。季铵盐的用途很多，其可以用作例如优良的表面活性剂、相转移催化剂、和杀菌剂寸。卤素是重要的化工原料，在工业生产中应用广泛，不仅广泛用于有机合成领域，也 广泛用于无机合成领域。卤素例如溴和碘具有毒性，对皮肤有刺激性，对呼吸道粘膜、眼睛等也有刺激性， 此外还具有腐蚀性，因此卤素对人体和环境而言都是不安全的。卤素具有挥发性，尤其是溴挥发性极强，因此其不便于贮存和运输。
技术实现思路
本专利技术人经过锐意研究发现，季铵盐可以与卤素或卤素溶液反应形成季铵盐与 卤素的复合物，该复合物一般为固体，不溶于大多数有机溶剂，特别地，对于溴而言，可以通 过使季铵盐与溴或溴溶液反应而将溴固化，便于运输和贮藏，从而完成本专利技术。本专利技术的目的在于提供以下通式I的季铵盐与卤素的复合物，其中，通式II表示 季铵盐(R1) (R2) (R3) (R4)NT-Yn I(R1) (R2) (R3) (R4)NTII;其中，R1、R2、R3、和R4各自独立地为未取代的或取代的烃基，条件是R1、&、R3、和R4 中至少之一是碳链长度为2以上的烷基；X为卤素；Y为溴或碘；η 为 2 或 4。本专利技术的另一目的在于提供上述通式I化合物的制备方法，该方法包括将以下通 式II的季铵盐与卤素溶于有机溶剂中，然后重结晶(R1) (R2) (R3) (R4)NT II其中，礼、1 2、1 3、1 4和父与上述通式1中的定义相同。4本专利技术的再一目的是提供溴的固化方法，该方法包括将以下通式II的季铵盐与 溴或溴溶液混合(R1) (R2) (R3) (R4)NT II其中，礼、1 2、1 3、1 4和父与上述通式1中的定义相同。本专利技术提供的季铵盐与卤素的复合物性质稳定，难于挥发，因此其贮存和运输都 很便利，而且安全性高，对人体和环境没有不良影响。而且，本专利技术提供的季铵盐与卤素的复合物在化学性质方面与卤素类似，因此该 复合物可以起到与卤素相同的作用，用作卤素的替代物。通过本专利技术提供的溴的固化方法将极易挥发的液体溴转化为固体复合物，从而易 于运输和贮存，提高溴贮存的安全性。附图说明图IA是CTAB与实施例1中制得的CTAB-Br2在3100 2700CHT1波数下的红外光谱图。图IB是CTAB与实施例1中制得的CTAB-Br2在1520 1350CHT1波数下的的红外 光图谱图。图IC是CTAB与实施例1中制得的CTAB-Br2在990 700CHT1波数下的的红外光 图谱图。图2是CTAB与实施例1中制得的CTAB-Br2的固体核磁共振谱图(13C NMR)。图3是CTAB与实施例1中制得的CTAB-Br2的XRD谱图。图4A是CTAB与实施例2中制得的CTAB-I2在3100 2700CHT1波数下的红外光谱图。图4B是CTAB与实施例2中制得的CTAB-I2在1520 1320CHT1波数下的红外光谱图。图4C 是CTAB与实施例2中制得的CTAB-I2在990 680CHT1波数下的红外光谱图。图5是CTAB与实施例2中制得的CTAB-I2的固体核磁共振谱图(13C NMR)。图6是CTAB与实施例2中制得的CTAB-I2的XRD谱图。图7是在实施例4中CTAB-Br2复合物与环己烯的反应产物的核磁共振谱图(1 WR)。图8A是TTAB与实施例5中制得的TTAB-Br2在3060 2700CHT1波数下的红外光谱图。图8B是TTAB与实施例5中制得的TTAB-Br2在1500 UlOcnT1波数下的的红外 光图谱图。图8C是TTAB与实施例5中制得的TTAB-Br2在1060 680CHT1波数下的的红外 光图谱图。图9是TTAB与实施例5中制得的TTAB-Br2的XRD谱图。图IOA是TTAB与实施例6中制得的TTAB-I2在3100 ^δΟαιΓ1波数下的红外光谱图。图IOB是TTAB与实施例6中制得的TTAB-I2在1500 1200CHT1波数下的红外光谱图。图IOC是TTAB与实施例6中制得的TTAB-I2在980 680CHT1波数下的红外光谱图。图11是TTAB与实施例6中制得的TTAB-I2的XRD谱图。 具体实施例方式以下结合附图，参照优选的具体实施方式来进一步说明本专利技术。本专利技术的特点和 优点将随着这些说明变得更为清楚。不过，这些实施方案仅是说明性的，其对本专利技术的保护 范围并不构成任何限制。本领域技术人员理解，在不超出或偏离本专利技术保护范围的情况下， 本专利技术的技术方案及其实施方式有多种修饰、改进或等价物，这些均应落入本专利技术的保护 范围内。复合物—方面，本专利技术提供以下通式I的季铵盐与卤素的复合物，其中，通式II表示季 铵盐(R1) (R2) (R3) (R4)NT-Yn I(R1) (R2) (R3) (R4)NTII;其中，礼、R2、R3、和R4各自独立地为未取代的或取代的烃基，条件是礼、&、R3、和R4 中至少之一是碳链长度为2以上的烷基；X为卤素；Y为溴或碘；η 为 2 或 4。在根据本专利技术的季铵盐与卤素的复合物中，对于作为季铵盐的(R1) (R2) (R3) (R4) Ν+Γ(下文中也称为通式II)，除了要求Ri、R2、R3、和R4中至少之一是碳链长度为2以上的烷 基，存在季铵盐阳离子且X为卤素以外，并没有其它的特别限制。这意味着，在本专利技术复合 物中的季铵盐是这样的季铵盐，其中季铵中的至少一个烃基是碳链长度为2以上的烷基， 存在季铵盐阳离子且其中成盐阴离子为卤素离子。在本专利技术季铵盐与卤素的复合物的优选实施方案中，烃基为有机化学中常用术 语，表示碳氢组成的脂肪族和芳香族基团，尤其是脂肪族基团，尤其是烷基、烯基和炔基，优 选为烷基，更优选为碳链原子数为30以下的烷基。在本专利技术季铵盐与卤素的复合物的优选实施方案中，Ri、R2、R3和R4中之一是碳链 原子数为2以上至30以下的烷基，其它三者各自独立地是碳链原子数为1以上至18以下 的烷基。在进一步优选的实施方案中，礼、&、R3和R4中之一是碳链原子数为2以上至18 以下的烷基，其它三者各自独立地是碳链原子数为1以上至10以下的烷基，更优选甲基、乙基、丙基或丁基。在根据本专利技术的季铵盐与卤素的复合物中，所用季铵盐(通式II)的优选实例是 四乙基碘化铵、四乙基溴化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、辛基三甲基溴化胺、癸基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵。在上述通式I中，X为卤素，如氟、氯、溴、和碘等，优选溴和碘。在上述通式I中，Y为溴或碘本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．以下通式Ｉ的季铵盐与卤素的复合物，其中，通式ＩＩ表示季铵盐；（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）Ｎ＋Ｘ－－Ｙｎ Ｉ（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）Ｎ＋Ｘ－ ＩＩ其中，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３和Ｒ４各自独立地为未取代的或取代的烃基，条件是Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３和Ｒ４中至少之一各自独立地是碳链长度为２以上的烷基；Ｘ为卤素；Ｙ为溴或碘；ｎ为２或４。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于雷，陈静，贺安琪，孙燕，翟延君，魏永巨，徐怡庄，吴瑾光，
申请(专利权)人：北京大学，辽宁中医药大学，河北师范大学，
类型：发明
国别省市：11
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