专利名称：一种新型功能化酰基咪唑类离子液体及制备方法
技术领域：
本发明涉及新型化学材料及制备技术领域，具体地说，涉及一种酰基功能化的离子液体及其制备方法。
背景技术：
离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，在室温下为液体的盐。离子液体由于具有低挥发性，低熔点，结构可设计性，相对宽且稳定的电化学窗口，较高的离子导电性以及较高的离子密度和离子活动性等优点，在许多领域已被广泛开发应用。功能化离子液体是指在阴阳离子中引入一个或多个官能团而赋予离子液体以特殊功能，得到一类新型的功能材料和介质。
传统离子液体化学物理性质比较稳定，在环境中积累可能导致环境的深层污染，因此，在深入了解离子液体可降解性的同时也要不断开发易降解的离子液体，包括从一些可再生资源如果糖[Handy S. T.，Okello Μ.，Dickenson G.，Org. Lett. , 2003, 5 (14)2513-2515.]和天然长链脂肪酸[邓友全；李冬梅；石峰，中国专利CN200510126589. O,2005.]出发合成离子液体，或者是烷基侧链上具有羟基，羰基等潜在酶水解活性位的功能化离子液体[Gathergood N.，GarciM. T.，Scammells P. J.，Green Chem. ,2004,6 166-175.]。但是，通过傅-克反应直接在咪唑环上引入烷基和乙酰基的功能性离子液体目前还很少有文献报道[Seo D. ff. ,Parvez Md. K. ,LeeS. H. ,Kim J. H. ,Kim S. R. Lim Y. D. Kimff. G. , Electrochimica Acta，2011，57 :285-289.]。而这些合成方法常采用大量高毒、易挥发及强刺激性的有机溶剂，对设备和操作要求高的同时，也给环境造成了很大的污染。本发明主要采用合成工艺已经很成熟的乙酰基咪唑为原料，与活泼的卤代烃反应合成I-烷基-3乙酰基咪唑卤盐离子液体。该种离子液体由于具有咪唑环上直接连有乙酰基的特殊结构，使阳离子具有更强的正电性，更易与纤维素结构羟基中的氧结合，破坏纤维素结构中的分子间氢键作用，从而达到分离纤维素的目的。此外，由于中间体乙酰基咪唑本身具有强的酰基化作用，在有机反应中常作为一种很好的酰基化试剂。因此开发以乙酰基咪唑为基础的功能性离子液体作为一种绿色的溶剂或酰基化试剂用于有机合成反应以及电化学催化中，都有着很大的潜在应用价值。而且，本发明所采用的合成工艺简单安全，设备投资少，无须氮气保护，所得离子液体产品纯度高，在环境中易降解，因此，在离子液体的绿色化学合成日益受到推崇的今天，也具有深远的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的咪唑基功能化的离子液体，并提供这类离子液体的制备方法。本发明提供的功能离子液体，含有乙酰基咪唑基团，具体为I-烷基-3-乙酰基咪唑卤盐，其具有如下结构I:
权利要求
1.一种新型功能离子液体，其特征在于，所述功能离子液体具有如下的结构式I:
2.根据权利要求I所述的功能离子液体，其特征在于，所述X为I时，R为CH2CH3,CH2(CH2)4CH3O
3.根据权利要求I所述的功能离子液体，其特征在于，所述X为Br时，R为C(CH3)315
4.一种权利要求I所述的功能离子液体的制备方法，其特征在于，乙酰基咪唑与卤代烃以I : 3的摩尔比在反应温度为50 60°C下进行傅-克烷基化反应，得到所述功能离子液体，其反应方程式如下
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，乙酰基咪唑和卤代烃摩尔比I: 3直接混合生成目标离子液体，50 60°C下保温反应7小时，后处理先用适量乙醚洗涤，再用乙腈和乙醚重结晶。
全文摘要
本发明涉及一种新型功能化酰基咪唑类离子液体及其制备方法，所述离子液体具有如下的结构式I。其中，X为I时，R为CH2CH3，CH2(CH2)4CH3，X为Br时，R为C(CH3)3。该类离子液体具有多方面的潜在应用价值。首先，由于咪唑环上直接连有乙酰基，阳离子具有更强的正电性，更易破坏纤维素结构中分子间氢键，从而更易使纤维素溶解，有利于生物质三大素的分离。其次，可以作为一种酰基化试剂用于有机合成以及电化学催化反应中。此外，本发明所采用的合成工艺简单、无需溶剂、设备投资少、不用氮气保护，符合离子液体的绿色化学合成。所得离子液体产品纯度高，在环境中易降解，具有很好的应用前景。
文档编号C07D233/60GK102911121SQ20121036615
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者许欢欢, 李强 申请人:北京林业大学