專利名稱：基于過氧雜多酸的離子液體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種基于過氧雜多酸的離子液體及其制備方法，屬于新材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
離子液體是由體積相對較大的結(jié)構(gòu)不對稱有機陽離子與體積相對較小的陰離子構(gòu)成，有機陽離子主要有烷基季銨陽離子、烷基季磷陽離子、1，3-烷基咪唑陽離子和N-取代吡啶陽離子等，陰離子主要有[PF6]-、[CF3S03r、[BF4r、Cr、[MeSO4]\ [MeSO3]\ [OcSO4]" 、[CH3S03r、AlCl4-、FeCl4-、CuCl2-等。早在 1914年，P. Walden就制備出硝酸乙基胺[KNH3] [NO3]離子液體，其雖熔點低，但極易爆炸，未引起人們的關(guān)注。直到1992年，Wilkes等制備了低熔點，穩(wěn)定性強的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([Emim]BF4)后，離子液體的研究才日趨活躍。與傳統(tǒng)的有機溶劑，水，超臨界流體等相比，離子液體具有熔點較低，化學(xué)性能穩(wěn)定，Lewis酸度可調(diào)節(jié)，導(dǎo)電性好，使用溫度寬及特殊的溶解性等優(yōu)點，并可通過調(diào)節(jié)陽離子/陰離子的組合來改變離子液體的物理化學(xué)性能，稱為一種“可設(shè)計”性溶劑，用于替代傳統(tǒng)的反應(yīng)溶劑，為化學(xué)反應(yīng)提供新的反應(yīng)環(huán)境，具有高反應(yīng)活性等特點；也可被用作為催化反應(yīng)中的催化劑。CN 101219995A公開了基于雜多酸的離子液體及其合成方法，通過引入雜多酸陰離子來替代液相的酸性催化劑和其它催化材料。本發(fā)明的基于過氧雜多酸的離子液體的陰離子為過氧雜多陰離子，該離子液體相對基于雜多酸的離子液體具有更強的氧化性，同時在其陽離子的咪唑環(huán)上引入了磺酸基功能團，使得該離子液體具有更強的 Br5nsted酸性，且其酸性和氧化性可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，有關(guān)基于過氧雜多酸的離子液體未見文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供了一種基于過氧雜多酸的離子液體及其制備方法，該離子液體具有較強的Bdnsted酸性和氧化性，其酸性和氧化性可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。技術(shù)方案本發(fā)明的基于過氧雜多酸的離子液體是先由烷基咪唑與磺酸內(nèi)酯反應(yīng)生成離子液體中間體，再將該離子液體中間體與過氧雜多酸溶液進行反應(yīng)而成，其結(jié)構(gòu)通式為
RxH3-, IQO4 [MO (O2)2J4I
其中Q為P或As原子，M為Mo或W原子，R為
權(quán)利要求
1.一種基于過氧雜多酸的離子液體，其特征在于該離子液體先由烷基咪唑與磺酸內(nèi)酯反應(yīng)生成離子液體中間體，再將該離子液體中間體與過氧雜多酸溶液進行反應(yīng)而成，其結(jié)構(gòu)通式為RxH3-, IQO4 [MO (O2)2J4I其中Q為P或As原子，M為Mo或W原子，R為
2.一種如權(quán)利要求1所述的基于過氧雜多酸的離子液體的制備方法，其特征在于該制備方法為步驟a).先將烷基咪唑加入到反應(yīng)釜中，以加入烷基咪唑的摩爾量為標準，按甲苯與烷基咪唑的摩爾比為1:廣3:1將甲苯加入到反應(yīng)釜中，混合均勻；按磺酸內(nèi)酯與烷基咪唑的摩爾比為1:1 1.2:1，在30 1001，N2氣氛下，將磺酸內(nèi)酯在10 30分鐘內(nèi)滴加到反應(yīng)釜中，滴完后，繼續(xù)反應(yīng)2飛h，形成白色固體，冷卻，過濾，分別用2飛倍烷基咪唑體積的丙酮和甲苯洗滌3、次，在4(T60°C下真空干燥12 24h，得離子液體中間體；步驟b).將雜多酸加入到反應(yīng)釜中，以加入雜多酸的摩爾量為標準，按雙氧水與雜多酸的摩爾比為2:廣4:1，室溫下將質(zhì)量分數(shù)為309Γ50%的雙氧水在1(Γ30分鐘內(nèi)緩慢滴加到反應(yīng)釜中，滴完后，在2(T60°C下繼續(xù)反應(yīng)廣2h，得過氧雜多酸溶液；步驟c).以步驟b)中加入的雜多酸摩爾量為標準，按離子液體中間體與雜多酸的摩爾比為1:廣3:1，將步驟a)制得的離子液體中間體加入到反應(yīng)釜中，在室溫下將步驟b)中制得的過氧雜多酸溶液在1(Γ30分鐘內(nèi)滴加到反應(yīng)釜中，滴完后，在2(T60°C下繼續(xù)反應(yīng) 5飛h，冷卻，過濾，分別用步驟b)中雙氧水2 3倍體積的去離子水，無水乙醇，丙酮和無水乙醚洗滌3、次，4(T60°C下真空干燥12 24h，得基于過氧雜多酸的離子液體。
3.如權(quán)利要求2所述的基于過氧雜多酸的離子液體的制備方法，其特征在于該制備方法步驟a)中所述的烷基咪唑為N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、N-丙基咪唑、N- 丁基咪唑、N-戊基咪唑、N-己基咪唑、N-庚基咪唑、N-辛基咪唑和N-壬基咪唑中的一種。
4.如權(quán)利要求2所述的基于過氧雜多酸的離子液體的制備方法，其特征在于該制備方法步驟a)中所述的磺酸內(nèi)酯為1，3-丙烷磺酸內(nèi)酯、1，4-丁烷磺酸內(nèi)酯中的一種。
5.如權(quán)利要求2所述的基于過氧雜多酸的離子液體的制備方法，其特征在于該制備方法步驟b)中所述的雜多酸為磷鎢酸、磷鉬酸、砷鎢酸和砷鉬酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型的基于過氧雜多酸的離子液體以及該種類離子液體的制備方法，該離子液體先由烷基咪唑與磺酸內(nèi)酯反應(yīng)生成離子液體中間體，再將該離子液體中間體與過氧雜多酸溶液進行反應(yīng)而成，其結(jié)構(gòu)通式為RxH3-x{QO4[MO(O2)2]4}其中Q為P或As原子，M為Mo或W原子，R為，m為0~8，n為3或4，x為1~3。該新型離子液體具有較強的Br nsted酸性和氧化性。
文檔編號C07D233/60GK102295603SQ20111015098
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者周鈺明, 楊勇, 翁佳佳, 葛建華 申請人:東南大學(xué)