本发明专利技术公开了一种合成新型三核离子液体的方法，该方法包括以下步骤：以4-甲基苯乙酮为原料，加入催化剂，制备得到1，3，5-间三（对甲基苯基）苯；然后通过溴化得到1，3，5-间三（溴苄基）苯；再引入烷基咪唑，并通过阴离子置换制得到新型三核离子液体。本发明专利技术合成新型三核离子液体的方法简单，操作简单，溶剂消耗量小；产率较高。
【技术实现步骤摘要】
一种罔子液体及其制备方法
本专利技术涉及离子液体领域，具体涉及。
技术介绍
离子液体(1nic Liquid)是指完全由离子组成、低温(<100°C )下呈液态的盐，也称为室温熔融盐(room temperature molten salts)、有机离子液体等，目前还无统一的名称，但倾向于简称离子液体。它一般由数目相等的有机阳离子和无机阴离子组成，整体上显电中性；在常温下一般都是液体，因而，离子液体往往展现出独特的性质及特有的功能。作为一类新型的取代挥发性有机溶剂的绿色溶剂，离子液体具有传统溶剂所不具有的显著特点，可减少甚至消除溶剂对环境造成的污染。离子液体具有:(I)离子液体具有较宽的液态温度范围。(2)离子液体溶解能力强。(3)离子液体蒸汽压低，不易挥发。(4)稳定性高。(5)离子液体粘度大(6)导电性良好等特点。在现有技术中，合成的离子液体主要以单核和少量的双核为主。但是，现有的离子液体种类少，还不能满足实际需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种离子液体，与其他的离子液体相比，在结构上具有三核的特点，在络合萃取，催化等方面具有很好的应用前景。本专利技术还提供上述离子液体的制备方法，该制备方法耗时少，节约能源，操作简单，溶剂消耗量小，产率较高。本专利技术的目的采用如下技术方案实现。`一种离子液体，其结构式如式I所示: CM, (p I' if*、,H,1Ah,M3C-導IS X.Y ~I!其中X—为 BF4-或 PF6-。一种制备所述离子液体的方法，包括如下步骤:(I) 1，3，5-间三(对甲基)苯基苯发生溴取代反应，得到I，3，5-间三(溴苄基)苯；(2) 1,3,5-间三(溴苄基)苯与甲基咪唑反应，得到溴代三核离子液体；(3)溴代三核离子液体与六氟磷酸钾或四氟硼酸钠发生阴离子置换反应得到所述新型三核离子液体。步骤(1)中的具体方法为:在溶剂中，1，3，5-间三(对甲基)苯基苯和N-溴代丁二酰亚胺在偶氮二异丁腈的作用下发生溴取代反应；反应结束后，过滤取滤液，除去溶剂即得1,3,5-间三(溴苄基)苯。步骤(1)中N-溴代丁二酰亚胺与I，3，5-间三(对甲基)苯基苯的摩尔比为3-10:1，偶氮二异丁腈与1，3，5-间三(对甲基)苯基苯的质量比为0.05-0.15:1。步骤(1)中溴取代反应的条件为:在搅拌状态下，将反应体系加热至50°C -80°C回流，反应l_5h。步骤(2)的具体方法为:1，3，5-间三(溴苄基)苯溶于溶剂，在氮气保护下，滴加甲基咪唑，在搅拌状态下加热至60-150°C回流，反应18-30h ;反应结束后，用水萃取，除去水，得到溴代三核离子液体；所述甲基咪唑的加入量为1，3，5_间三(溴苄基)苯物质的量的3-10 倍。步骤(3)的具体方法为:在溶剂中，溴代三核离子液与六氟磷酸钾或四氟硼酸钠在搅拌状态下反应，反应结束后，抽滤后得到的固体产物即为所述新型三核离子液体。步骤(3)中，使用六氟磷酸钾时的反应时间为20_30h ;使用四氟硼酸钠时的反应时间为2_4天。反应体系使用的溶剂为四氯化碳、丙酮、DMF、THF或甲醇。1，3，5_间三(对甲基)苯基苯的制备方法为:将4-甲基苯乙酮溶于无水乙醇，在搅拌状态下，缓慢加入SiCl4进行反应，反应结束后将反应混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取，干燥，浓缩后用无水乙醇结晶，即得1，3，5_间三(对甲基)苯基苯。本专利技术的提供的离子液体，与其他的离子液体相比，在结构上具有三核的特点，在络合萃取等方面具有很好的应用前景。本专利技术还提供上述离子液体的制备方法，该制备方法耗时少，节约能源，操作简单，溶剂消耗量小，产率较高。【附图说明】图1表示制备1，3，5_间三(对甲基)苯基苯的反应过程，其中II为4_甲基苯乙酮，In为1，3，5_间三(对甲基)苯基苯。图2表示制备1，3，5_间三(溴苄基)苯的反应过程，其中III为1，3，5_间三(对甲基)苯基苯，IV为1，3，5-间三(溴苄基)苯。图3制备溴代三核离子液的反应过程，IV为1，3，5_间三(溴苄基)苯，V为溴代三核离子液。图4制备新型离子液体的反应过程，V为溴代三核离子液，VI为本专利技术新型三核离子液体。【具体实施方式】实施例1(I)制备I，3，5-间三(对甲基)苯基苯在文献的基础上进行了改进，制备1，3，5-间三(对甲基)苯基苯。(SaadS.Elmorsy, Andrew Pelter and Keith Smith, The Direct Production of Tr1-andHexa-Substituted Benzenes form Ketones under Mild Conditions.TclrahcdronL.&m, Vol32, No33, pp41754176.19，1991)室温下，在100ml的三口瓶中加入0.01mol的4_甲基苯乙酮，然后再加入20ml的无水乙醇，在搅拌状态下，用加料器缓慢加入0.01mol (1.7g, 1.2ml) SiCl4,反应6h后，结束反应。将反应混合物倒入40ml的水中，用35ml的二氯甲烷萃取两次，合并二氯甲烷，加入无水硫酸镁干燥三小时，之后抽虑除去干燥剂，再将滤液旋转蒸发浓缩，加入少量无水乙醇，放于冰箱中结晶，最终抽虑得到固体产物。反应过程如图1所示。(2)制备1，3，5-间三(溴苄基)苯在100ml的三口瓶中加入反应物1，3，5_间三(对甲基)苯基苯0.01mol，再加入CCl430ml作为溶剂，加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，最后再加入N-溴代丁二酰亚胺(他5)0.0611101，在搅拌状态下，加热至761:回流反应1小时。反应结束后，静置冷却，过滤除去不溶的丁二酰亚胺，将滤液旋转蒸发除去溶剂，得到固体产物即1，3，5_间三(溴苄基)苯。引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的加入量为1，3，5_间三(对甲基)苯基苯质量的10%。反应过程如图2所示。(3)制备溴代三核离子液体在三口瓶中加入0.01mol的反应底物1，3，5_间三(溴苄基)苯，加入CCl430ml作为溶剂，在氮气保护的情况下，在瓶中滴加甲基咪唑0.06mol，在搅拌状态下加热至80°C回流，反应24h。反应结束后静置，在瓶中加入蒸馏水，萃取产物两次，再除去蒸馏水，得到溴代三核尚子液体。反应过程如图3所不。(4)制备新型三核离子液体在25度条件下,将溴代三核离子液体0.01mol加入到40ml甲醇中，加入0.06mol六氟磷酸钾，在搅拌条件下反应24h，结束反应后，抽滤去除溶剂和多余的六氟磷酸钾，得到的固体产物。将所述固体产物进行结构表征，结果如下:1H 匪R(CDCl3): δ:3.75 (s, 9H)，5.45 (s, 6H)，7.10-7.89 (24H, m) ;MS-EI (m/z):1024上述结构表征结果说明，固体产物为I’ -[1,3,5-间三(溴苄基)苯基]_3’，3’，3_三甲基咪唑六氟磷酸，即为本专利技术离子液体，其收率为85%。反应过程如图4所示。实施例2(I)制备1，3，5_间三(对甲基)苯基苯，同实施例1.(2)制备1，3，5-间三(溴苄基)苯在100ml的三口瓶中加入反应物1，3，5_间三(对甲基)苯基苯0.01mo本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离子液体，其结构式如式???????????????????????????????????????????????所示：?其中X?为BF4?或PF6?。61733dest_path_image002.jpg,dest_path_image004.jpg
【技术特征摘要】
2012.11.22 CN 201210477609.91.一种离子液体，其结构式如式I所示: 2.一种制备权利要求1所述离子液体的方法，其特征在于包括如下步骤: (1)I，3，5-间三(对甲基)苯基苯发生溴取代反应，得到1，3，5-间三(溴苄基)苯； (2)1,3,5-间三(溴苄基)苯与甲基咪唑反应，得到溴代三核离子液体； (3)溴代三核离子液体与六氟磷酸钾或四氟硼酸钠发生阴离子置换反应得到所述离子液体。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤(1)中的具体方法为:在溶剂中，1，3，5-间三(对甲基)苯基苯和N-溴代丁二酰亚胺在偶氮二异丁腈的作用下发生溴取代反应；反应结束后，过滤取滤液，除去溶剂即得1，3，5-间三(溴苄基)苯。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于步骤(1)中N-溴代丁二酰亚胺与1，3，5_间三(对甲基)苯基苯的摩尔比为3-10:1，偶氮二异丁腈与1，3，5_间三(对甲基)苯基苯的质量比为 0.05-0.15:1。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于:步骤(1)中溴取代反应的条件为:在搅拌状态下，将反应体系加热至50°C —80°...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏东，刘海秋，崔凤萍，李园，陈尚朝，李洋，万方，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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