一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制作方法
【专利说明】一种基于羟乙基内盐的低共熔物质 一技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，属于化学材料制备技 术领域。本方法适用于以含有羟乙基的内盐和多元醇为原料，在常压下合成目标化合物的 的场合。 二【背景技术】
[0002] 低共熔溶剂是指由一定化学计量比的氢键受体(如季铵盐)和氢键给体(如酰胺、 羧酸和多元醇等化合物)组合而成的两组分或三组分低共熔混合物，其凝固点显著低于各 个组分纯物质的熔点。低共熔溶剂的物理化学性质与离子液体非常相似，也可以归为一类 新型离子液体或离子液体类似物。在生物活性成分的提取分离、有机合成、气体吸收等领域 具有广泛的用途。因此，该类化合物自问世以来相关合成的研究工作一直非常活跃。该类化 合物的合成主要有：1、氯化胆碱和金属卤化物，ChCl+zMClx，M=Zn、Sn、Fe、A1、Ga、In (Abbott,A.P.；Capper,G.；Davies,D.L.；Munro,H.L.；Rasheed,R.K.；Tambyrajah, V.Chem.Commun.2001,2010；Hsiu,S.I.；Huang,J.F.；Sun,I.ff.Electrochim.Acta2002, 47,4367；Lin,Y.F.；Sun,I.ff.Electrochim.Acta1999,44,2771；Abbott,A.P.；Capper,G.； Davies，D·L· ;Rasheed，R·Inorg·Chem· 2004，43，3447); 2、氯化胆喊和金属卤化物的水合物 ChCl+zMClx·yH2〇，M=Cr、Co、Cu、Ni、Fe(Abbott，A.P.;Capper，G.;Davies，D.L.;Rasheed， 1?.1(.〇16111上1^.入2004，10,3769);3、氯化胆碱和酰胺、尿素、羧酸、多元醇（4匕13〇?，4·?·; Capper,G.；Davies,D.L.；Rasheed,R.K.；Tambyrajah,V.Chem.Commun.2003,70.；Abbott, A.P.；Boothby,D.；Capper,G.；Davies,D.L.；Rasheed,R.J.Am.Chem.Soc.2004,126,9142.； Abbott,A.P.；Capper,G.；Swain,B.G.；ffheeler,D.A.Trans.Inst.Met.Finish.2005,83, 51.);4、金属卤化物和酰胺、尿素、多元醇（六1313〇1:1:，4.?. ;1^1'1'〇11，]\(].;1^(161'，1(.5.; Wi1son，D.Chem. -Eur.J. 2007，13，6495); 5、甜菜碱和氢键供体组成的低共熔液体。上述方 法存在下列其中的1个或1个以上的问题:含有氯离子等卤素离子对不锈钢等金属设备腐蚀 严重;催化剂对空气或水的稳定性较差等;具有吸湿性，极易潮解，分解并释放出三甲胺。
[0003] 本发明涉及的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质不同于上述公开的合成方法，采 用含有羟乙基内盐，既有氢键供体，也有氢键受体，与多元醇同时作用、协同作用，整个体系 中不含氯离子等卤素，对金属设备特别是不锈钢设备安全可靠。 三
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为:一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方 法，关键技术是采用至少含有一个羟乙基的分子内盐，结构中既有氢键供体，也有氢键受 体，与另一氢键供体多元醇同时作用、协同作用，在常压下加热、搅拌得到透明液体，干燥后 即为目标低共熔物质;整个体系中不含氯离子等卤素，低共熔物质对空气和水都很稳定。
[0006] 本发明所用的含有一个羟乙基的分子内盐，结构如式(1):
[0007]
[0008] 式（I)中，Rhfo可以同时，或者分别是氢、甲基、乙基、丁基、羟乙基、苯基中的任意 一个取代基；
[0009]所用的如式（1)结构的含有一个羟乙基的分子内盐可直接购买商品试剂或参考文 献自制（Industrial&EngineeringChemistryResearch. 2006，45(24):7982-7984) 〇
[0010] 本发明所用的多元醇为乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇、季戊四醇中的 任意一个。
[0011] 本发明所述低共熔物质的制备方法是将羟乙基内盐和多元醇两种原料按比例混 合、加热、搅拌得到透明液体，干燥后得到目标产品。
[0012] 本发明所述羟乙基内盐和多元醇的摩尔比1:1~4。
[0013]本发明所述加热的温度为60~120°C。
[0014]本发明所述加热的时间为〇. 5~3小时
[0015]本发明所述干燥方法可以采用常压干燥、负压干燥两种方式，常压干燥的温度为 80~120°C，时间为2~12小时；负压干燥真空度为0.1~l.OMPa，温度为60~80°C，时间为2 ~12小时。
[0016] 本发明所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质，可以应用于纳米材料的合成、 介孔材料的合成、天然纤维素的溶解、生物活性成分的提取分离、有机合成的反应介质、气 体吸收。
[0017]依据本发明提供的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的合成方法，其技术关键是 采用至少含有一个羟乙基的分子内盐，结构中既有氢键供体，也有氢键受体，与另一氢键供 体多元醇同时作用、协同作用，在常压下加热、搅拌得到透明液体，干燥后即为目标低共熔 物质。
[0018]有益效果
[0019] (1)本发明提供的低共熔物质的制备设备简单、工艺流程较少，后处理方便，无需 复杂的分离提纯;原料成本低，来源广泛;反应过程中不使用有机溶剂，产品纯度高，无任何 三废排放，是原子经济反应，适合工业化生产。
[0020] (2)采用至少含有一个羟乙基的分子内盐，结构中既有氢键供体，也有氢键受体， 与另一氢键供体多元醇同时作用、协同作用，两种物质可以提供1个氢键受体中心、2个氢键 供体中心，比传统甜菜碱型低共熔体系稳定性高，不会在空气或潮气中分解。可以用于水相 反应体系，在清洁生产中用作有机合成反应、纳米材料制备的介质。
[0021] (3)与传统的氯化胆碱或其它季铵盐卤化物组成的低供体体系相比，本发明提供 的低共熔物质整个体系中不含氯离子等卤素，对金属设备特别是不锈钢设备安全可靠，可 以耐受长时间的加热，对酸、碱均很稳定，在工业生产中适用于酸、碱催化的合成反应体系， 以及天然纤维素的溶解、水解。 四【具体实施方式】
[0022]下面的实施例对本发明做进一步说明，其目的是能够更好理解本发明的内容。但 是实施例不以任何方式限制本发明的范围。本专业领域的技术人员在本发明权利要求范围 内做出的改进和调整也应属于本发明的权利和保护范围。
[0023]实施例1
[0024]在50mL烧杯中，加入式（2)结构内盐 18.322克（0.1111〇1)、18.418克（0.2111〇1)丙三 醇，120°C下搅拌反应0.5小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为O.IMPa，温度为 60°C，负压干燥12小时，得到透明无色液体，产率接近100%。
[0025]
[0026]所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。与酸性催化剂组合，可以作为天然秸 杆纤维素的溶解介质；与氢氧化钠混合，可以作为生物