一种聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体及其制备方法

一种聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体及其制备方法。使用分子量在350至1150的聚乙二醇单甲醚与吡啶、氯化亚砜在溶剂甲苯中回流反应得到氯化聚乙二醇单甲醚。氯化聚乙二醇单甲醚与咪唑在无水四氢呋喃中反应得到咪唑基聚乙二醇单甲醚中间体，该中间体进一步与氯化聚乙二醇单甲醚在甲苯中反应得到带有两个聚乙二醇单甲醚高分子链的咪唑氯化物；氯化聚乙二醇单甲醚与N-甲基咪唑在甲苯中反应则得到带有一个聚乙二醇单甲醚高分子链的甲基咪唑氯化物。利用得到的带有聚乙二醇单甲醚高分子链的咪唑氯化物与多金属氧酸进行离子交换反应得到聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体。离子液体在室温或接近室温下呈液态，是真正意义上的离子液体。
【专利说明】一种聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚乙二醇功能化多金属氧酸盐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】
[0002]多金属氧酸盐是指不连续的处于最高氧化态(d°或d1)的过渡金属氧化物的簇合物。最近这类化合物受到越来越多的关注，其原因在于多金属氧酸阴离子的多功能性(酸性和氧化性)和结构的可调变性(酸性和氧化还原的性质可以在分子和原子层次进行调控)的特点使其在催化方面有着广泛应用(Chem.Rev.1998，98，1-389 ；Coord.Chem.Rev.1995，143，407-455)。聚乙二醇(PEG)是一种无毒、无刺激性的聚合物，具有良好的水溶性与生物兼容性，并且与很多有机物具有良好的互溶性。由于具有良好的热稳定性以及不挥发性，PEG被广泛的用作氧化、还原、取代等有机反应的溶剂以及相转移催化剂。将离子液体的特性引入到聚乙二醇中，利用离子液体阴阳离子间的多种组合或改变阴阳离子结构，可以调节其极性、溶解性等物理化学性质，以适应反应体系的需要。通过阴离子交换可以将多金属氧酸阴离子引入到离子液体结构中，进而实现对多金属氧酸性质的调控。比如，专利CN 102225899A公开了一类基于Dawson型多金属氧酸盐的离子液体及其合成方法，得到了一类由正-四辛基铵阳离子和Dawson型多金属氧簇阴离子组成的具有热致液晶行为的离子液体。专利CN 1 01870658A则将Keggin型多金属氧酸阴离子引入到离子液体中制备了性质独特的基于Keggin型多金属氧酸盐的离子液体。而有关基于聚乙二醇和多金属氧酸的离子液体目前只有两例报道。2004年,美国Bourlinos等(J.Am.Chem.Soc.2004,126，15358-15359)报道了一种磷钨酸的液体衍生物，化学式为:
【权利要求】
1.一种聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体，其特征在于分子式为QmXM12Ott其中Q代表
2.如权利要求1所述的聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体，其特征在于阴离子部分为饱和的Keggin型多金属氧酸盐阴离子，通式为XM1204Qm_，具体组成为 QmXM12O4tl，其中Q代表
3.—种如权利要求1所述的聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤:A、使用分子量在350至1150的聚乙二醇单甲醚与吡啶、氯化亚砜在溶剂甲苯中，氩气保护下回流反应得到氯化聚乙二醇单甲醚；B、氯化聚乙二醇单甲醚与咪唑在无水四氢呋喃中室温下搅拌反应，得到咪唑基聚乙二醇单甲醚中间体；该中间体进一步与氯化聚乙二醇单甲醚在甲苯中，氩气保护下回流反应得到带有两个聚乙二醇单甲醚高分子链的咪唑阳离子氯化物；氯化聚乙二醇单甲醚与N-甲基咪唑在甲苯中反应则得到带有一个聚乙二醇单甲醚高分子链的甲基咪唑阳离子氯化物；C、将多金属氧酸的水溶液滴加到步骤B制得的带有两个聚乙二醇单甲醚高分子链的咪唑阳离子氯化物或带有一个聚乙二醇单甲醚高分子链的甲基咪唑阳离子氯化物中，在90°C下进行交换反应，直到没有氯化氢气体放出时，结束反应，产物在60 °C真空干燥得到聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体。
4.如权利要求3所述聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体的制备方法，其特征在于步骤B中所述带有两个聚乙二醇单甲醚高分子链的咪唑阳离子氯化物为
5.如权利要求3所述聚乙二醇功能化多金属氧酸盐离子液体的制备方法，其特征在于步骤B中所述带有一个聚乙二醇单甲醚高分子链的甲基咪唑阳离子氯化物为
【文档编号】C07D233/60GK103665369SQ201210340229
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月14日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】陈静, 李臻, 夏春谷 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所