專利名稱：一種含三亞胺基偏磷酸根離子液體及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機-無機化學(xué)材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種含三亞胺基偏磷酸根離子液體及合成方法。
背景技術(shù)：
離子液體與傳統(tǒng)的有機溶劑和電解質(zhì)相比，具有一系列突出優(yōu)點(1)幾乎沒有蒸氣壓、不揮發(fā)、無色、無味；(2)有較大的穩(wěn)定溫度范圍，較好的化學(xué)穩(wěn)定性及較寬的電化學(xué)穩(wěn)定電位窗口；(3)通過陰陽離子的設(shè)計可調(diào)節(jié)其對無機物、水、有機物及聚合物的溶解性。離子液體可用于電化學(xué)研究，近年來在作為環(huán)境友好的溶劑方面有很大的潛力，稱為綠色溶劑([1]Thomas W.Chem.Rev.1999，99，2071)。有關(guān)新型離子液體的合成，其物理、化學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)研究、離子液體作為溶劑和催化劑等的應(yīng)用研究，正在世界范圍內(nèi)迅速展開。目前組成離子液體的陽離子主要包括烷基季銨陽離子、烷基季磷陽離子、N-烷基吡咯陽離子、N-烷基吡啶陽離子和二烷基咪唑陽離子等。陰離子主要包括BF4-、PF6-、SbF6-、NO3-、CF3SO3-、(CF3SO3)2N-、CF3CO2-、CH3CO2-、AlCl4-。針對特定的用途，在有機陽離子上連接功能化取代基團的研究相對較多，在一些簡單的陰離子要連接上功能化基團就比較困難，而磷腈化合物是一類骨架由磷、氮原子交替排列的無機有機化合物，由于磷原子上側(cè)基的不同，可形成多種化合物，呈現(xiàn)性能的多樣化，可用于特定用途，豐富了陰離子功能化離子液體的種類；而把三亞胺基偏磷酸根與多種有機陽離子結(jié)合，形成兼有兩者性能的離子液體，至今尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含三亞胺基偏磷酸根離子液體及合成方法，它具有結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種含三亞胺基偏磷酸根的離子液體，特點是采用三亞胺基偏磷酸鈉與硝酸銀反應(yīng)，生成三亞胺基偏磷酸銀，三亞胺基偏磷酸銀再與有機陽離子置換，生成含三亞胺基偏磷酸根的離子液體，其具有如下結(jié)構(gòu)式 其中M+為 或 式(1)中R1表示CH3，R2表示C1-C8的烷烴基，烷烴基包括CH3，C2H5，C3H7，C4H9，C5H11，C6H13，C7H15，C8H17；式(2)中R1＝CH3或R1＝-(CH2)aCH3；R2＝CH3或R2＝-(CH2)bCH3；R3＝CH3或R3＝-(CH2)cCH3；R4＝CH2CH2OH或R4＝-(CH2)dCH3其中a、b、c＝0-8；d＝1-8；a、b、c、d相等或不等。
上述離子液體的合成方法包括以下步驟a、制備三亞胺基偏磷酸銀鹽取等摩爾比的三亞胺基偏磷酸鈉和硝酸銀，分別配制成水溶液、混合，冰水浴中反應(yīng)，生成白色沉淀，抽濾得到沉淀，常溫下真空干燥，得三亞胺基偏磷酸銀鹽。
b、離子液體水溶液的制備將三亞胺基偏磷酸銀分散在水中，滴加等摩爾比的陽離子溴鹽水溶液，反應(yīng)4-8小時，生成黃色沉淀，抽濾，得到澄清濾液即為離子液體的水溶液。
c、離子液體的制備將上述離子液體水溶液旋蒸除水并進行真空干燥，得含三亞胺基偏磷酸根離子液體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著效果1、本發(fā)明提供的是一類新型離子液體，開發(fā)了離子液體的新品種。
2、本發(fā)明提供的三亞胺基偏磷酸根離子液體由于具有氮磷環(huán)，可以作為有機反應(yīng)的催化劑。
3、本發(fā)明所可以制備不同結(jié)構(gòu)和功能的離子液體。
4、本發(fā)明提供的離子液體的制備采用復(fù)分解反應(yīng)，所用設(shè)備少，步驟簡單；并以水作為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)條件溫和，成本較低，對環(huán)境污染少，適合于工業(yè)生產(chǎn)。
具體實施例方式
實施例11-甲基-3-乙基咪唑三亞胺基偏磷酸鹽離子液體的制備取0.02mol(6.24g)三亞胺基偏磷酸鈉和0.02mol(3.40g)硝酸銀，分別溶于水，混合，冰水浴中攪拌一小時，生成白色沉淀，抽濾，室溫下真空干燥，得到純凈干燥的三亞胺基偏磷酸銀；稱取0.01mol(5.67g)三亞胺基偏磷酸銀和干燥的0.01mol(1.91g)1-甲基-3-乙基咪唑溴鹽，將三亞胺基偏磷酸銀在50-100mL蒸餾水中攪拌分散，逐滴滴加1-甲基-3-乙基咪唑溴鹽的水溶液，攪拌，待反應(yīng)完全后，生成黃色沉淀，抽濾，濾液旋蒸除水，真空干燥，得1-甲基-3-乙基咪唑三亞胺基偏磷酸鹽離子液體。
實施例21-甲基-3-丁基咪唑三亞胺基偏磷酸鹽離子液體的制備取0.02mol(6.24g)三亞胺基偏磷酸鈉和0.02mol(3.40g)硝酸銀，分別溶于水，混合，冰水浴中攪拌一小時，生成白色沉淀，抽濾，室溫下真空干燥，得到純凈干燥的三亞胺基偏磷酸銀；稱取0.01mol(5.67g)三亞胺基偏磷酸銀和干燥的0.01mol(2.19g)1-甲基-3-丁基咪唑溴鹽，將三亞胺基偏磷酸銀在50-100mL蒸餾水中攪拌分散，逐滴滴加1-甲基-3-丁基咪唑溴鹽的水溶液，攪拌，待反應(yīng)完全后，生成黃色沉淀，抽濾，濾液旋蒸除水，真空干燥，得1-甲基-3-丁基咪唑三亞胺基偏磷酸鹽離子液體。
實施例31-甲基-3-戊基咪唑三亞胺基偏磷酸鹽離子液體的制備取0.02mol(6.24g)三亞胺基偏磷酸鈉和0.02mol(3.40g)硝酸銀，分別溶于水，混合，冰水浴中攪拌一小時，生成白色沉淀，抽濾，室溫下真空干燥，得到純凈干燥的三亞胺基偏磷酸銀；稱取0.01mol(5.67g)三亞胺基偏磷酸銀和干燥的0.01mol(2.33g)1-甲基-3-戊基咪唑溴鹽，將三亞胺基偏磷酸銀在50-100mL蒸餾水中攪拌分散，逐滴滴加1-甲基-3-戊基咪唑溴鹽的水溶液，攪拌，待反應(yīng)完全后，生成黃色沉淀，抽濾，濾液旋蒸除水，真空干燥，得1-甲基-3-戊基咪唑三亞胺基偏磷酸鹽離子液體。
實施例4四丁基銨三亞胺基偏磷酸鹽離子液體離子液體的制備取0.02mol(6.24g)三亞胺基偏磷酸鈉和0.02mol(3.40g)硝酸銀，分別溶于水，混合，冰水浴中攪拌一小時，生成白色沉淀，抽濾，室溫下真空干燥，得到純凈干燥的三亞胺基偏磷酸銀；稱取0.01mol(5.67g)三亞胺基偏磷酸銀和干燥的0.01mol(3.22g)四丁基溴化銨，將三亞胺基偏磷酸銀在50-100mL蒸餾水中攪拌分散，逐滴滴加四丁基溴化銨的水溶液，攪拌，待反應(yīng)完全后，生成黃色沉淀，抽濾，濾液旋蒸除水，真空干燥，得四丁基銨三亞胺基偏磷酸鹽離子液體。
實施例5膽堿三亞胺基偏磷酸鹽離子液體的制備取0.02mol(6.24g)三亞胺基偏磷酸鈉和0.02mol(3.40g)硝酸銀，分別溶于水，混合，冰水浴中攪拌一小時，生成白色沉淀，抽濾，室溫下真空干燥，得到純凈干燥的三亞胺基偏磷酸銀；稱取0.01mol(5.67g)三亞胺基偏磷酸銀和干燥的0.01mol(1.39g)氯化膽堿，將三亞胺基偏磷酸銀在50-100mL蒸餾水中攪拌分散，逐滴滴加氯化膽堿的水溶液，攪拌，待反應(yīng)完全后，生成黃色沉淀，抽濾，濾液旋蒸除水，真空干燥，得膽堿三亞胺基偏磷酸鹽離子液體。
權(quán)利要求
1.一種含三亞胺基偏磷酸根的離子液體，其特征在于采用三亞胺基偏磷酸鈉與硝酸銀反應(yīng)，生成三亞胺基偏磷酸銀，三亞胺基偏磷酸銀再與有機陽離子置換，生成含三亞胺基偏磷酸根的離子液體，其具有如下結(jié)構(gòu)式 其中M+為 式(1)中R1表示CH3，R2表示C1-C8的烷烴基，烷烴基包括CH3，C2H5，C3H7，C4H9，C5H11，C6H13，C7H15，C8H17；式(2)中R1＝CH3或R1＝-(CH2)aCH3；R2＝CH3或R2＝-(CH2)bCH3；R3＝CH3或R3＝-(CH2)cCH3；R4＝CH2CH2OH或R4＝-(CH2)dCH3其中a、b、c＝0-8；d＝1-8；a、b、c、d相等或不等。
2.一種權(quán)利要求1所述離子液體的合成方法，其特征在于它包括以下步驟a、制備三亞胺基偏磷酸銀鹽取等摩爾比的三亞胺基偏磷酸鈉和硝酸銀，分別配制成水溶液、混合，冰水浴中反應(yīng)，生成白色沉淀，抽濾，常溫下真空干燥，得三亞胺基偏磷酸銀鹽；b、離子液體水溶液的制備將三亞胺基偏磷酸銀分散在水中，滴加等摩爾比的陽離子溴鹽水溶液，反應(yīng)4-8小時，生成黃色沉淀，抽濾，得到澄清濾液即為離子液體的水溶液。c、離子液體的制備將上述離子液體水溶液旋蒸除水并進行真空干燥，得含三亞胺基偏磷酸根離子液體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含三亞胺基偏磷酸根的離子液體及合成方法，離子液體是采用三亞胺基偏磷酸鈉與硝酸銀反應(yīng)，生成三亞胺基偏磷酸銀，三亞胺基偏磷酸銀再與有機陽離子置換，生成含三亞胺基偏磷酸根的離子液體，其合成方法是將陽離子的溴鹽滴加到陰離子銀鹽的懸濁液中，室溫下攪拌，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，將所得水溶液干燥除水得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點。
文檔編號C07D233/00GK101041673SQ200710039368
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者單永奎, 華春燕, 施沈一, 顧穎穎 申請人:華東師范大學(xué)