专利名称：基于过氧杂多酸的离子液体及其制备方法
技术领域：
本发明提供了一种基于过氧杂多酸的离子液体及其制备方法，属于新材料及其制备技术领域。
背景技术：
离子液体是由体积相对较大的结构不对称有机阳离子与体积相对较小的阴离子构成，有机阳离子主要有烷基季铵阳离子、烷基季磷阳离子、1，3-烷基咪唑阳离子和N-取代吡啶阳离子等，阴离子主要有[PF6]-、[CF3S03r、[BF4r、Cr、[MeSO4]\ [MeSO3]\ [OcSO4]" 、[CH3S03r、AlCl4-、FeCl4-、CuCl2-等。早在 1914年，P. Walden就制备出硝酸乙基胺[KNH3] [NO3]离子液体，其虽熔点低，但极易爆炸，未引起人们的关注。直到1992年，Wilkes等制备了低熔点，稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)后，离子液体的研究才日趋活跃。与传统的有机溶剂，水，超临界流体等相比，离子液体具有熔点较低，化学性能稳定，Lewis酸度可调节，导电性好，使用温度宽及特殊的溶解性等优点，并可通过调节阳离子/阴离子的组合来改变离子液体的物理化学性能，称为一种“可设计”性溶剂，用于替代传统的反应溶剂，为化学反应提供新的反应环境，具有高反应活性等特点；也可被用作为催化反应中的催化剂。CN 101219995A公开了基于杂多酸的离子液体及其合成方法，通过引入杂多酸阴离子来替代液相的酸性催化剂和其它催化材料。本发明的基于过氧杂多酸的离子液体的阴离子为过氧杂多阴离子，该离子液体相对基于杂多酸的离子液体具有更强的氧化性，同时在其阳离子的咪唑环上引入了磺酸基功能团，使得该离子液体具有更强的 Br5nsted酸性，且其酸性和氧化性可在较大范围内调节，有关基于过氧杂多酸的离子液体未见文献报道。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供了一种基于过氧杂多酸的离子液体及其制备方法，该离子液体具有较强的Bdnsted酸性和氧化性，其酸性和氧化性可在较大范围内调节。技术方案本发明的基于过氧杂多酸的离子液体是先由烷基咪唑与磺酸内酯反应生成离子液体中间体，再将该离子液体中间体与过氧杂多酸溶液进行反应而成，其结构通式为
RxH3-, IQO4 [MO (O2)2J4I
其中Q为P或As原子，M为Mo或W原子，R为
权利要求
1.一种基于过氧杂多酸的离子液体，其特征在于该离子液体先由烷基咪唑与磺酸内酯反应生成离子液体中间体，再将该离子液体中间体与过氧杂多酸溶液进行反应而成，其结构通式为RxH3-, IQO4 [MO (O2)2J4I其中Q为P或As原子，M为Mo或W原子，R为
2.一种如权利要求1所述的基于过氧杂多酸的离子液体的制备方法，其特征在于该制备方法为步骤a).先将烷基咪唑加入到反应釜中，以加入烷基咪唑的摩尔量为标准，按甲苯与烷基咪唑的摩尔比为1:广3:1将甲苯加入到反应釜中，混合均勻；按磺酸内酯与烷基咪唑的摩尔比为1:1 1.2:1，在30 1001，N2气氛下，将磺酸内酯在10 30分钟内滴加到反应釜中，滴完后，继续反应2飞h，形成白色固体，冷却，过滤，分别用2飞倍烷基咪唑体积的丙酮和甲苯洗涤3、次，在4(T60°C下真空干燥12 24h，得离子液体中间体；步骤b).将杂多酸加入到反应釜中，以加入杂多酸的摩尔量为标准，按双氧水与杂多酸的摩尔比为2:广4:1，室温下将质量分数为309Γ50%的双氧水在1(Γ30分钟内缓慢滴加到反应釜中，滴完后，在2(T60°C下继续反应广2h，得过氧杂多酸溶液；步骤c).以步骤b)中加入的杂多酸摩尔量为标准，按离子液体中间体与杂多酸的摩尔比为1:广3:1，将步骤a)制得的离子液体中间体加入到反应釜中，在室温下将步骤b)中制得的过氧杂多酸溶液在1(Γ30分钟内滴加到反应釜中，滴完后，在2(T60°C下继续反应 5飞h，冷却，过滤，分别用步骤b)中双氧水2 3倍体积的去离子水，无水乙醇，丙酮和无水乙醚洗涤3、次，4(T60°C下真空干燥12 24h，得基于过氧杂多酸的离子液体。
3.如权利要求2所述的基于过氧杂多酸的离子液体的制备方法，其特征在于该制备方法步骤a)中所述的烷基咪唑为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-壬基咪唑中的一种。
4.如权利要求2所述的基于过氧杂多酸的离子液体的制备方法，其特征在于该制备方法步骤a)中所述的磺酸内酯为1，3-丙烷磺酸内酯、1，4-丁烷磺酸内酯中的一种。
5.如权利要求2所述的基于过氧杂多酸的离子液体的制备方法，其特征在于该制备方法步骤b)中所述的杂多酸为磷钨酸、磷钼酸、砷钨酸和砷钼酸中的一种。
全文摘要
本发明提供了一种新型的基于过氧杂多酸的离子液体以及该种类离子液体的制备方法，该离子液体先由烷基咪唑与磺酸内酯反应生成离子液体中间体，再将该离子液体中间体与过氧杂多酸溶液进行反应而成，其结构通式为RxH3-x{QO4[MO(O2)2]4}其中Q为P或As原子，M为Mo或W原子，R为，m为0~8，n为3或4，x为1~3。该新型离子液体具有较强的Br nsted酸性和氧化性。
文档编号C07D233/60GK102295603SQ20111015098
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者周钰明, 杨勇, 翁佳佳, 葛建华 申请人:东南大学