專利名稱：一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體及其制備方法。
背景技術：
離子液體是指完全由正負離子組成，在150°C以下呈液態(tài)的鹽類。與分子型溶劑 不同，離子液體獨特的離子組成使得其幾乎沒有蒸氣壓，因此被人們認為是“綠色溶劑”或 “環(huán)境友好介質(zhì)”，受到了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。到目前為止，離子液體已經(jīng)在均相 催化、有機合成、分離分析、潤滑材料、電化學等眾多領域得到應用。離子液體相對于傳統(tǒng) 的溶劑有以下幾個優(yōu)點(1)大多數(shù)離子液體幾乎不揮發(fā)，不可燃，低毒，低腐蝕及可重復 使用，是一種相對綠色的介質(zhì)；( 對部分無機物和有機物的溶解性好，在室溫下能溶解許 多普通溶劑難以溶解的有機、無機及有機金屬化合物；C3)獨特的“離子”環(huán)境使其在作為 反應介質(zhì)時有助于產(chǎn)物的產(chǎn)率和選擇性的大幅度提高；(4)高電導率和寬的電化學窗口， 可作為優(yōu)秀的電解質(zhì)應用于鋰離子電池、超級電容器等電化學器件；(5)良好的熱穩(wěn)定性 (-100°C 400°C )和抗氧化性，且種類繁多，使得人們在進行反應時有廣闊的選擇空間； (6)結構和物化性質(zhì)可設計，使得人們通過搭配不同的陰陽離子來獲得具有特殊性能的離 子液體等。離子液體以上的性質(zhì)，使得人們相信它們在未來的綠色化學，清潔能源，功能材 料等領域中大有作為。隨著對離子液體研究的不斷深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)離子液體不僅僅是一種綠色溶 劑，而且可以是一類新型的離子型軟功能材料。當前，許多離子液體衍生的儲能材料、光 學材料、敏感材料、潤滑材料，磁性材料等被人們研制出來。比如，有人利用發(fā)光的稀土絡 合金屬陰離子和1，3_ 二烷基咪唑、二烷基吡咯烷等陽離子搭配，獲得了一系列發(fā)熒光的 離子液體，該類離子液體發(fā)出強的紅色熒光，并表現(xiàn)出長的熒光壽命。此外，以[MnBr4]2_、 [CoCl4]2、[Co (SCN) 4]2、[GdCl6] 3_等含過渡金屬的陰離子制備的磁性離子液體(如 [BMImJ2[MnBr4], [PRj2[MnCl4]等)在溫度范圍50-350K內(nèi)展現(xiàn)出較強的磁性行為。由此 可見，通過搭配具有特定功能的陰陽離子，可對材料物理化學性質(zhì)進行改進，從而設計出具 有特殊用途的離子液體型功能材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體及其制備方法。本發(fā)明將偶氮染料衍生物經(jīng)過適當?shù)幕瘜W改性為陰離子，然后與常見的二烷基咪 唑陽離子，烷基吡啶陽離子，季銨陽離子，季磷陽離子，锍鹽陽離子搭配，并通過適當方法的 制備，從而形成一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體功能材料。本發(fā)明提供的一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體，具有以下結構通式
其中，R1A2分別為氫原子、甲基、乙基、丙基、苯基以及芐基中的一種；Y為羧基、磺 酸基中的一種，可位于苯環(huán)的鄰位，間位或?qū)ξ恢械囊粋€位置；M為二烷基咪唑陽離子、烷 基吡啶離子、季銨陽離子、季磷陽離子以及锍鹽陽離子中的一種。我們制備的具有代表性的以偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體有(1) 1- 丁基-3-甲基咪唑甲基橙離子液體
權利要求
1. 一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體，具有以下結構通式
2.如權利要求1所說的離子液體的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟A等摩爾的酸類偶氮染料衍生物和氫氧化鈉在去離子水中反應生成相應的偶氮染料衍 生物的鈉鹽；B等摩爾的偶氮染料衍生物的鈉鹽和硝酸銀在去離子水中反應生成相應的銀鹽； C銀鹽與二烷基咪唑溴鹽在有機溶劑的存在下進行陰離子交換生成離子液體； D通過過濾、減壓蒸餾步驟除去無機鹽和有機溶劑得到離子液體。
3.如權利要求2所說的方法，其特征在于在C步驟中，銀鹽與二烷基咪唑溴鹽的摩爾 比為 1. 25 1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偶氮染料衍生物為陰離子的離子液體及其制備方法。離子液體，具有以下結構通式，其中R1，R2分別為氫原子、甲基、乙基、丙基、苯基以及芐基中的一種；Y為羧基、磺酸基中的一種，可位于苯環(huán)的鄰位，間位或?qū)ξ恢械囊粋€位置；M為二烷基咪唑陽離子、烷基吡啶離子、季銨陽離子、季磷陽離子以及锍鹽陽離子中的一種。通過偶氮染料衍生物的鈉鹽與硝酸銀反應，然后再與含有機陽離子的溴鹽發(fā)生以離子交換，從而生成功能離子液體材料。離子液體具有較好的熱穩(wěn)定性，對水和空氣穩(wěn)定，在有機溶劑中具有良好溶解性，在不同的介質(zhì)中具有酸堿指示作用，且離子液體本身可回收，環(huán)境友好。
文檔編號G01N21/80GK102040854SQ200910206548
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權日2009年10月14日
發(fā)明者何昱德, 劉士民, 盧六斤, 張世國, 張慶華, 李健, 鄧友全, 馬祥元 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所