专利名称：一种含三亚胺基偏磷酸根离子液体及合成方法
技术领域：
本发明涉及有机-无机化学材料合成技术领域，具体地说是一种含三亚胺基偏磷酸根离子液体及合成方法。
背景技术：
离子液体与传统的有机溶剂和电解质相比，具有一系列突出优点(1)几乎没有蒸气压、不挥发、无色、无味；(2)有较大的稳定温度范围，较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口；(3)通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性。离子液体可用于电化学研究，近年来在作为环境友好的溶剂方面有很大的潜力，称为绿色溶剂([1]Thomas W.Chem.Rev.1999，99，2071)。有关新型离子液体的合成，其物理、化学性质的系统研究、离子液体作为溶剂和催化剂等的应用研究，正在世界范围内迅速展开。目前组成离子液体的阳离子主要包括烷基季铵阳离子、烷基季磷阳离子、N-烷基吡咯阳离子、N-烷基吡啶阳离子和二烷基咪唑阳离子等。阴离子主要包括BF4-、PF6-、SbF6-、NO3-、CF3SO3-、(CF3SO3)2N-、CF3CO2-、CH3CO2-、AlCl4-。针对特定的用途，在有机阳离子上连接功能化取代基团的研究相对较多，在一些简单的阴离子要连接上功能化基团就比较困难，而磷腈化合物是一类骨架由磷、氮原子交替排列的无机有机化合物，由于磷原子上侧基的不同，可形成多种化合物，呈现性能的多样化，可用于特定用途，丰富了阴离子功能化离子液体的种类；而把三亚胺基偏磷酸根与多种有机阳离子结合，形成兼有两者性能的离子液体，至今尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种含三亚胺基偏磷酸根离子液体及合成方法，它具有结构新颖、性能优越、结构可调等优点。
本发明的目的是这样实现的一种含三亚胺基偏磷酸根的离子液体，特点是采用三亚胺基偏磷酸钠与硝酸银反应，生成三亚胺基偏磷酸银，三亚胺基偏磷酸银再与有机阳离子置换，生成含三亚胺基偏磷酸根的离子液体，其具有如下结构式 其中M+为 或 式(1)中R1表示CH3，R2表示C1-C8的烷烃基，烷烃基包括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。
上述离子液体的合成方法包括以下步骤a、制备三亚胺基偏磷酸银盐取等摩尔比的三亚胺基偏磷酸钠和硝酸银，分别配制成水溶液、混合，冰水浴中反应，生成白色沉淀，抽滤得到沉淀，常温下真空干燥，得三亚胺基偏磷酸银盐。
b、离子液体水溶液的制备将三亚胺基偏磷酸银分散在水中，滴加等摩尔比的阳离子溴盐水溶液，反应4-8小时，生成黄色沉淀，抽滤，得到澄清滤液即为离子液体的水溶液。
c、离子液体的制备将上述离子液体水溶液旋蒸除水并进行真空干燥，得含三亚胺基偏磷酸根离子液体。
本发明与现有技术相比具有以下显著效果1、本发明提供的是一类新型离子液体，开发了离子液体的新品种。
2、本发明提供的三亚胺基偏磷酸根离子液体由于具有氮磷环，可以作为有机反应的催化剂。
3、本发明所可以制备不同结构和功能的离子液体。
4、本发明提供的离子液体的制备采用复分解反应，所用设备少，步骤简单；并以水作为反应溶剂，反应条件温和，成本较低，对环境污染少，适合于工业生产。
具体实施例方式
实施例11-甲基-3-乙基咪唑三亚胺基偏磷酸盐离子液体的制备取0.02mol(6.24g)三亚胺基偏磷酸钠和0.02mol(3.40g)硝酸银，分别溶于水，混合，冰水浴中搅拌一小时，生成白色沉淀，抽滤，室温下真空干燥，得到纯净干燥的三亚胺基偏磷酸银；称取0.01mol(5.67g)三亚胺基偏磷酸银和干燥的0.01mol(1.91g)1-甲基-3-乙基咪唑溴盐，将三亚胺基偏磷酸银在50-100mL蒸馏水中搅拌分散，逐滴滴加1-甲基-3-乙基咪唑溴盐的水溶液，搅拌，待反应完全后，生成黄色沉淀，抽滤，滤液旋蒸除水，真空干燥，得1-甲基-3-乙基咪唑三亚胺基偏磷酸盐离子液体。
实施例21-甲基-3-丁基咪唑三亚胺基偏磷酸盐离子液体的制备取0.02mol(6.24g)三亚胺基偏磷酸钠和0.02mol(3.40g)硝酸银，分别溶于水，混合，冰水浴中搅拌一小时，生成白色沉淀，抽滤，室温下真空干燥，得到纯净干燥的三亚胺基偏磷酸银；称取0.01mol(5.67g)三亚胺基偏磷酸银和干燥的0.01mol(2.19g)1-甲基-3-丁基咪唑溴盐，将三亚胺基偏磷酸银在50-100mL蒸馏水中搅拌分散，逐滴滴加1-甲基-3-丁基咪唑溴盐的水溶液，搅拌，待反应完全后，生成黄色沉淀，抽滤，滤液旋蒸除水，真空干燥，得1-甲基-3-丁基咪唑三亚胺基偏磷酸盐离子液体。
实施例31-甲基-3-戊基咪唑三亚胺基偏磷酸盐离子液体的制备取0.02mol(6.24g)三亚胺基偏磷酸钠和0.02mol(3.40g)硝酸银，分别溶于水，混合，冰水浴中搅拌一小时，生成白色沉淀，抽滤，室温下真空干燥，得到纯净干燥的三亚胺基偏磷酸银；称取0.01mol(5.67g)三亚胺基偏磷酸银和干燥的0.01mol(2.33g)1-甲基-3-戊基咪唑溴盐，将三亚胺基偏磷酸银在50-100mL蒸馏水中搅拌分散，逐滴滴加1-甲基-3-戊基咪唑溴盐的水溶液，搅拌，待反应完全后，生成黄色沉淀，抽滤，滤液旋蒸除水，真空干燥，得1-甲基-3-戊基咪唑三亚胺基偏磷酸盐离子液体。
实施例4四丁基铵三亚胺基偏磷酸盐离子液体离子液体的制备取0.02mol(6.24g)三亚胺基偏磷酸钠和0.02mol(3.40g)硝酸银，分别溶于水，混合，冰水浴中搅拌一小时，生成白色沉淀，抽滤，室温下真空干燥，得到纯净干燥的三亚胺基偏磷酸银；称取0.01mol(5.67g)三亚胺基偏磷酸银和干燥的0.01mol(3.22g)四丁基溴化铵，将三亚胺基偏磷酸银在50-100mL蒸馏水中搅拌分散，逐滴滴加四丁基溴化铵的水溶液，搅拌，待反应完全后，生成黄色沉淀，抽滤，滤液旋蒸除水，真空干燥，得四丁基铵三亚胺基偏磷酸盐离子液体。
实施例5胆碱三亚胺基偏磷酸盐离子液体的制备取0.02mol(6.24g)三亚胺基偏磷酸钠和0.02mol(3.40g)硝酸银，分别溶于水，混合，冰水浴中搅拌一小时，生成白色沉淀，抽滤，室温下真空干燥，得到纯净干燥的三亚胺基偏磷酸银；称取0.01mol(5.67g)三亚胺基偏磷酸银和干燥的0.01mol(1.39g)氯化胆碱，将三亚胺基偏磷酸银在50-100mL蒸馏水中搅拌分散，逐滴滴加氯化胆碱的水溶液，搅拌，待反应完全后，生成黄色沉淀，抽滤，滤液旋蒸除水，真空干燥，得胆碱三亚胺基偏磷酸盐离子液体。
权利要求
1.一种含三亚胺基偏磷酸根的离子液体，其特征在于采用三亚胺基偏磷酸钠与硝酸银反应，生成三亚胺基偏磷酸银，三亚胺基偏磷酸银再与有机阳离子置换，生成含三亚胺基偏磷酸根的离子液体，其具有如下结构式 其中M+为 式(1)中R1表示CH3，R2表示C1-C8的烷烃基，烷烃基包括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。
2.一种权利要求1所述离子液体的合成方法，其特征在于它包括以下步骤a、制备三亚胺基偏磷酸银盐取等摩尔比的三亚胺基偏磷酸钠和硝酸银，分别配制成水溶液、混合，冰水浴中反应，生成白色沉淀，抽滤，常温下真空干燥，得三亚胺基偏磷酸银盐；b、离子液体水溶液的制备将三亚胺基偏磷酸银分散在水中，滴加等摩尔比的阳离子溴盐水溶液，反应4-8小时，生成黄色沉淀，抽滤，得到澄清滤液即为离子液体的水溶液。c、离子液体的制备将上述离子液体水溶液旋蒸除水并进行真空干燥，得含三亚胺基偏磷酸根离子液体。
全文摘要
本发明公开了一种含三亚胺基偏磷酸根的离子液体及合成方法，离子液体是采用三亚胺基偏磷酸钠与硝酸银反应，生成三亚胺基偏磷酸银，三亚胺基偏磷酸银再与有机阳离子置换，生成含三亚胺基偏磷酸根的离子液体，其合成方法是将阳离子的溴盐滴加到阴离子银盐的悬浊液中，室温下搅拌，发生复分解反应，将所得水溶液干燥除水得到目标产物。本发明具有结构新颖、性能优越、结构可调等优点。
文档编号C07D233/00GK101041673SQ200710039368
公开日2007年9月26日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者单永奎, 华春燕, 施沈一, 顾颖颖 申请人:华东师范大学