专利名称：一种三组分低共熔型离子液体及其制备方法
技术领域：
本发明属于离子液体及其制备领域，特别涉及一种三组分低共熔型离子液体及其制备方法。
背景技术：
离子液体是近年来在绿色化学的框架下发展起来的全新的介质与软功能材料。由于其蒸气压低，热稳定性好，电 导率高，及在较长的温度范围内能保持液体状态等优点，在分离萃取、催化、光物理学、磁学等领域受到广泛关注。离子液体一般是指在室温或低于100°C下呈现液态的完全由离子组成的物质，传统的是由有机阳离子和无机阴离子组成。近年来还出现一些由中性分子与离子化合物混合，也可以形成具有离子液体性质的低共熔体系，被称为低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents),由于它们在室温下是液体,并具有离子液体的性质，因此也被称为一种新型的离子液体。影响低共熔型离子液体熔点的一个重要因素是阴阳离子之间的库仑作用力。当阴阳离子电荷密度较低且离子体积相差较大时，离子间的距离增加，并且离子不能形成有效堆积，或者阴阳离子中有能形成强烈氢键的组分存在，从而有利于降低离子化合物的熔点，有可能形成离子液体。大多数情况下，新的功能离子液体的设计是将功能基团引入到阳离子部分，但这一般会使化合物的粘度升高很多，而阴离子的功能化研究的较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种三组分低共熔型离子液体及其制备方法，该发明方法是一种环境友好、适于大规模工业化生产的离子液体的制备方法；制备工艺简单，原料易得，成本低，而且在反应过程中不使用有机溶剂，也不会排放出有毒物质，无副产物，可生物降解。本发明的一种三组分低共熔型离子液体，其特征在于:组成为ILX、MH和HBD，其中ILX为以负一价卤素为阴离子的离子液体;MH为过渡金属卤素盐，HBD为多氢键化合物，ILX、MH与HBD三者的摩尔比为l:l:n，n=0.5 4。所述离子液体ILX的结构由如下结构式表示:
权利要求
1.一种三组分低共熔型离子液体，其特征在于:其组成为ILX、MH和HBD，其中ILX为以负一价卤素为阴离子的离子液体;MH为过渡金属卤素盐，HBD为多氢键化合物，ILX、MH与HBD三者的摩尔比为l:l:n，n=0.5-4。
2.根据权利要求1所述的一种三组分低共熔型离子液体，其特征在于:所述离子液体ILX的结构由如下结构式表示:
3.根据权利要求1所述的一种三组分低共熔型离子液体，其特征在于:所述过渡金属卤素盐MH为氯化锌、溴化锌、氯化铜、溴化铜、氯化镍、溴化镍、氯化钴、溴化钴、三氯化铁、三溴化铁、二氯化铁、二溴化铁、氯化锰、溴化锰中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种三组分低共熔型离子液体，其特征在于:所述多氢键化合物HBD为乙酰胺、N-甲基脲、N，N’ - 二甲基脲、N，N-二甲基脲、尿素、硫脲、己内酰胺、苯甲酰胺、三氟乙酰胺、乙二 醇、甘油、木糖醇、山梨醇、邻苯二酚、间苯二酚、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、丁四酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或几种。
5.—种三组分低共熔型离子液体的制备方法，包括: 将离子液体ILX、过渡金属卤素盐MH与多氢键化合物HBD按摩尔比l:l:n，其中n=0.5 4，混合均匀，加热到100 140°C后，保持2 4h，即得三组分低共熔型离子液体。
6.根据权利要求1所述的一种三组分低共熔型离子液体的应用，其特征在于:所述三组分低共熔型离子液体应用于电化学电池、超级电容器、纳米材料的合成、介孔材料的合成、天然纤维的溶解、催化合成以及气体吸收。
全文摘要
本发明涉及一种三组分低共熔型离子液体及其制备方法，其组成为ILX、MH和HBD，其中ILX为以负一价卤素为阴离子的离子液体，MH为过渡金属卤素盐，HBD为多氢键化合物。制备方法为将ILX、MH与HBD按摩尔比1:1:n，其中n=0.5～4，混合均匀，加热到100～140℃后，保持2～4h至混合物完全熔解，即得。本发明的离子液体，熔点极低，粘度小，电导率高，溶解性能好，并由于其具有Lewis酸性和催化性能，可以广泛应用于有机合成反应，纳米及介孔材料制备，以及气体吸收等；制备工艺简单，原料易得，成本低，而且在反应过程中不使用有机溶剂，也不会排放出有毒物质，无副产物，可生物降解，适于工业化生产。
文档编号C07C275/06GK103193711SQ20131011978
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者邢彦军, 刘玉婷, 戴瑾瑾 申请人:东华大学