專利名稱：一種離子液體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化醇酸酯化反應(yīng)用離子液體的制備方法，屬于化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
酯類是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，常用作溶劑和香料，可用于合成香料、化妝品、食品 及飼料添加劑、表面活性劑、防腐防霉劑、橡膠及塑料的增塑劑、制藥工業(yè)中的原料和中間 體等。合成有機(jī)羧酸酯的傳統(tǒng)工藝是采用濃硫酸催化醇酸酯化，該法存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、副 反應(yīng)多、反應(yīng)廢液難處理、生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。采用固體催化劑催化酯化反應(yīng)，雖然在催化 劑分離和重復(fù)使用上取得了一定成效，但固體酸催化酯化反應(yīng)活性不高，而且催化劑使用 壽命短。以上催化劑在工業(yè)化生產(chǎn)中均存在一定的局限性。 離子液體是一類完全由陰陽(yáng)離子構(gòu)成的化合物，兼有有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑類似的溶解 性，早期被用作反應(yīng)溶劑。離子液體具有液體范圍寬、蒸汽壓幾乎為零、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)， 更重要的是離子液體理化性質(zhì)可以通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，理論上是一種真正可以設(shè)計(jì) 的有機(jī)物。近幾年，各種功能化的離子液體又被廣泛用作化學(xué)反應(yīng)的催化劑使用。專利 CN101172949A報(bào)道了利用磺酸基功能化嗎啡啉季銨鹽離子液體催化酯化反應(yīng)的方法；專 利CN1554638報(bào)道了利用烷基吡啶鹽或者烷基咪唑鹽催化酯化反應(yīng)的方法；CN1594280報(bào) 道了利用吡啶磺酸鹽離子液體催化酯化反應(yīng)的方法，上述方法中采用的離子液體雖然催化 效果較好，但均需要在陽(yáng)離子上嫁接磺酸基或者烷基，這樣就大大增加了離子液體的生產(chǎn) 成本，而目前離子液體產(chǎn)業(yè)化的根本問(wèn)題就是價(jià)格過(guò)于昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種離子液體的制備方法，它具有廉價(jià)、高效、制備工藝簡(jiǎn)單 的優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采取的技術(shù)方案是 ①采用結(jié)構(gòu)式如下的有機(jī)物， 其中&， R2， R3為相同或者不同的Q Q。烷基，與等摩爾的陰離子為硫酸根、硫 酸氫根、硝酸根、磷酸二氫根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、甲基磺酸根、對(duì)甲苯磺酸 根、三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、對(duì)甲苯磺酸根、三氟甲磺酸根、三氟乙磺酸根的一種酸完全 反應(yīng)，得離子液體粗產(chǎn)品；②離子液體粗產(chǎn)品溶于無(wú)水乙醇，加入該離子液體質(zhì)量10% 200%的活性炭，攪拌均勻吸附雜質(zhì)，過(guò)濾活性炭，減壓旋蒸除去無(wú)水乙醇； 處理過(guò)的離子 液體再分別用乙酸乙酯和乙醚洗滌，減壓蒸除殘留溶劑，最后真空干燥得到提純的離子液 體。
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本發(fā)明的具體技術(shù)方案是在步驟①的反應(yīng)中，溫度為(TC 10(TC，反應(yīng)5分鐘至 48小時(shí)；在步驟②吸附除雜中，保持溫度在0°C 75t:，攪拌10分鐘 300分鐘，過(guò)濾活性 炭后40°C IO(TC減壓旋蒸除去無(wú)水乙醇；在步驟③中，離子液體分別用乙酸乙酯和乙醚 洗滌1次 6次，4(TC IO(TC減壓蒸除殘留溶劑，最后60°C 12(TC下真空干燥4小時(shí) 48小時(shí)。 本發(fā)明制備的離子液體的催化酯化反應(yīng)通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn) 將離子液體與醇酸按照一定配比加入裝有回流冷凝管和溫度傳感器的三口燒瓶 或高壓反應(yīng)釜中，然后油浴加熱，攪拌或者無(wú)攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，冷卻、靜置分層，上層為酯 化產(chǎn)物，下層為離子液體與醇的混合水溶液。減壓條件下旋蒸除去水溶液中的醇和水即可 對(duì)離子液體回收重復(fù)使用。
與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明使用的離子液體無(wú)需對(duì)陽(yáng)離子嫁接烷基或者其他官能團(tuán)，制備方法簡(jiǎn) 單，原料廉價(jià)，是一種適合產(chǎn)業(yè)化的酯化反應(yīng)催化劑。 2、本發(fā)明使用的離子液體催化酯化反應(yīng)活性高，無(wú)需加入其它反應(yīng)溶劑，反應(yīng)產(chǎn) 物純度高且容易分離，離子液體可循環(huán)使用。 3、本發(fā)明使用的離子液體性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)反應(yīng)設(shè)備無(wú)腐蝕性且對(duì)環(huán)境友好。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 :將0. 05mol的油酸、0. 3mo1的無(wú)水乙醇和1. 12g的吡啶硫酸氫鹽離子液
體加入到三口燒瓶中，油浴加熱至78t:，磁力攪拌反應(yīng)6小時(shí)，冷卻靜置，上層為產(chǎn)物油酸
乙酯，下層為離子液體——乙醇水溶液。對(duì)上層產(chǎn)物進(jìn)行液相色譜分析的轉(zhuǎn)化率為94. 5% ，
選擇性98%，下層水溶液減壓旋蒸即可回收離子液體。 所用離子液體的結(jié)構(gòu)式為 實(shí)施例2 :將10ml的棕櫚酸、20ml甲醇和0. 88g三乙胺甲基磺酸鹽離子液體加入 到高壓反應(yīng)釜中，保持溫度15(TC左右，無(wú)攪拌條件下反應(yīng)8小時(shí)，冷卻靜置，上層為產(chǎn)物 棕櫚酸甲酯，下層為離子液體——甲醇水溶液。對(duì)上層產(chǎn)物進(jìn)行液相色譜分析的轉(zhuǎn)化率為 95% ，選擇性98% ，下層水溶液減壓旋蒸即可回收離子液體。
所用離子液體的結(jié)構(gòu)式為
實(shí)施例3 :將10ml的亞油酸和20ml甲醇和0. 88g吡啶苯磺酸鹽離子液體加入到 高壓反應(yīng)釜中，保持溫度12(TC左右，無(wú)攪拌條件下反應(yīng)4小時(shí)，冷卻靜置，上層為產(chǎn)物亞油<formula>formula see original document page 4</formula>酸甲酯，下層為離子液體_甲醇水溶液。對(duì)上層產(chǎn)物進(jìn)行液相色譜分析的轉(zhuǎn)化率為98% ，選 擇性99 % ，下層水溶液減壓旋蒸即可回收離子液體。
所用離子液體結(jié)構(gòu)式為
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權(quán)利要求
一種離子液體的制備方法，其特征是①采用結(jié)構(gòu)式如下的有機(jī)物，其中R1，R2，R3為相同或者不同的C1～C10烷基，與等摩爾的陰離子為硫酸根、硫酸氫根、硝酸根、磷酸二氫根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、甲基磺酸根、對(duì)甲苯磺酸根、三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、對(duì)甲苯磺酸根、三氟甲磺酸根、三氟乙磺酸根的一種酸完全反應(yīng)，得離子液體粗產(chǎn)品；②離子液體粗產(chǎn)品溶于無(wú)水乙醇，加入該離子液體質(zhì)量10％～200％的活性炭，攪拌均勻吸附雜質(zhì)，過(guò)濾活性炭，減壓旋蒸除去無(wú)水乙醇；③處理過(guò)的離子液體再分別用乙酸乙酯和乙醚洗滌，減壓蒸除殘留溶劑，最后真空干燥得到提純的離子液體。F2009101632224C00011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子液體的制備方法，其特征是在步驟①的反應(yīng)中，溫度為(TC 10(TC，反應(yīng)5分鐘至48小時(shí)；在步驟②吸附除雜中，保持溫度在(TC 75t:，攪拌10 分鐘 300分鐘，過(guò)濾活性炭后40°C IO(TC減壓旋蒸除去無(wú)水乙醇；在步驟③中，離子液 體分別用乙酸乙酯和乙醚洗滌1次 6次，4(TC IO(TC減壓蒸除殘留溶劑，最后60°C 120。C下真空干燥4小時(shí) 48小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種催化醇酸酯化反應(yīng)用離子液體的制備方法，屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用如下結(jié)構(gòu)式的有機(jī)物(其中R1，R2，R3可為相同或者不同烷基<C1-C10>)與等摩爾的帶有特定陰離子的酸完全反應(yīng)，得離子液體粗產(chǎn)品；溶于無(wú)水乙醇，加入活性炭，攪拌均勻吸附雜質(zhì)，減壓旋蒸除去無(wú)水乙醇；用乙酸乙酯和乙醚洗滌處理過(guò)的離子液體，減壓蒸除殘留溶劑，最后真空干燥得到提純的離子液體。本發(fā)明的方法無(wú)需對(duì)陽(yáng)離子嫁接烷基或者其他官能團(tuán)，制備方法簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)，所制備的離子液體性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)反應(yīng)設(shè)備無(wú)腐蝕性且對(duì)環(huán)境友好。
文檔編號(hào)C07C309/00GK101747260SQ20091016322
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者包桂蓉, 李明, 王 華, 胡建杭, 蘇有勇 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)