CN103435649B - 一种双齿膦功能化离子液体及其合成方法 - Google Patents

一种双齿膦功能化离子液体及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双齿膦功能化离子液体，该离子液体具有以下的结构通式：其中，R1为苯基或乙氧基，R2为苯基或乙氧基，X为(CF3SO2)2N或PF6，n为2、3、4或5；该双齿膦功能化离子液体的合成方法利用微波辅助加热催化反应，大大缩短了反应时间，提高了反应速率，是一种简单、经济、高效的双齿膦功能化离子液体的合成方法，采用该方法合成的双齿膦功能化离子液体的产率较高，最高可达89.5%。本发明提供的双齿膦功能化离子液体在稀土离子分离萃取、高分子复合材料及锂离子电池生产等相关领域中具有广泛的应用前景。

Description

一种双齿膦功能化离子液体及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种离子液体，具体涉及一种双齿膦功能化离子液体及其合成方法。
背景技术
离子液体是一种在低温下（＜100℃）呈液态的盐。这使它与传统的有机溶剂有很大不同，它具有许多新的优良性质，如蒸汽压低、不挥发、无毒、不易燃易爆、不易氧化、具有较高的热稳定性、与多种有机溶剂相溶等。近十年来，离子液体已经广泛应用于有机合成、电化学、化工分离及高分子材料制备等相关方面的研究和开发。
对离子液体的研究是一个相对较新的研究领域。目前，离子液体制备大多采用的是传统的加热方法。用传统方法合成离子液体所需要的反应时间往往达十几个小时，甚至几十个小时，还有反应物间过量的摩尔比等问题。较长的反应时间不但耗时，同时容易产生过多的副产物会给分离和纯化带来很大困难，而且过量的摩尔比也给产物的分离和提纯带来了很大的难度，间接增加了成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种双齿膦功能化离子液体及其简单、经济、高效的合成方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种双齿膦功能化离子液体，该离子液体具有以下的结构通式：
其中，R1为苯基或乙氧基，R2为苯基或乙氧基，X为(CF3SO2)2N或PF6，n为2、3、4或5。
一种双齿膦功能化离子液体的合成方法，包括以下步骤：将咪唑与溴代烷基二苯基氧化膦、溴代烷基苯基膦酸乙酯或溴代烷基膦酸二乙酯以1:2～4的摩尔比溶于有机溶剂中，再加入水溶性碳酸盐，然后放置于微波反应装置中进行微波反应，微波功率为280～500W，反应温度为80～110℃，反应时间为5～40min，反应后得到粗产物，除去未反应的原料，在粗产物中加入负离子交换剂，进行负离子交换，得到双齿膦功能化离子液体。
优选地，所述的有机溶剂为醇类溶剂。
优选地，所述的醇类溶剂为乙醇、丙醇或丁醇。
优选地，所述的水溶性碳酸盐为K2CO3、Na2CO3或Cs2CO3。
优选地，所述的负离子交换剂为Li(CF3SO2)2N或KPF6。
与现有技术相比，本发明的优点如下：本发明提供了一种新型的双齿膦功能化离子液体，其合成方法利用微波辅助加热催化反应，大大缩短了反应时间，提高了反应速率，是一种简单、经济、高效的双齿膦功能化离子液体的合成方法，采用该方法合成的双齿膦功能化离子液体的产率较高，最高可达89.5%。本发明提供的双齿膦功能化离子液体在稀土离子分离萃取、高分子复合材料及锂离子电池生产等相关领域中具有广泛的应用前景。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、2-溴代乙基磷酸二乙酯(9.46g,38.6mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为280W，反应温度为80℃，微波连续辐射反应5min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入KPF6(3.91g,21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(2-磷酸二乙酯)乙基咪唑六氟磷酸盐3.19g，产率30.5%。
实施例2：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、3-溴代丙基磷酸二乙酯(11.01g,42.5mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为300W，反应温度为90℃，微波连续辐射反应10min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入Li(CF3SO2)2N(6.09g,21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(3-磷酸二乙酯)丙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐7.49g，产率55.0%。
实施例3：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、4-溴代丁基苯基磷酸乙酯(23.56g,77.2mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为450W，反应温度为95℃，微波连续辐射反应20min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入Li(CF3SO2)2N(6.09g,21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(4-苯基磷酸乙酯)丁基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐12.13g，产率78.8%。
实施例4：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、5-溴代戊基二苯基氧化膦(13.56g,38.6mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为480W，反应温度为100℃，微波连续辐射反应30min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入KPF6(3.91g，21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(5-二苯基氧化膦)戊基咪唑六氟磷酸盐11.49g，产率78.9%。
实施例5：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、2-溴代乙基磷酸二乙酯(9.46g,38.6mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为500W，反应温度为110℃，微波连续辐射反应40min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入Li(CF3SO2)2N(6.09g，21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(2-磷酸二乙酯)乙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐g，产率89.5%。
实施例6：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、3-溴代丙基磷酸二乙酯(11.01g,42.5mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为280W，反应温度为80℃，微波连续辐射反应5min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入KPF6(3.91g，21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(3-磷酸二乙酯)丙基咪唑六氟磷酸盐6.54g，产率50.0%。
实施例7：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、4-溴代丁基苯基磷酸乙酯(23.56g,77.2mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为300W，反应温度为90℃，微波连续辐射反应10min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入KPF6(3.91g，21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(4-苯基磷酸乙酯)丁基咪唑六氟磷酸盐8.53g，产率66.7%。
实施例8：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、5-溴代戊基二苯基氧化膦(13.56g,38.6mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为450W，反应温度为95℃，微波连续辐射反应20min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入Li(CF3SO2)2N(6.09g，21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(5-二苯基氧化膦)戊基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐13.6g，产率79.2%。
实施例9：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、2-溴代乙基磷酸二乙酯(10.41g,42.5mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为480W，反应温度为100℃，微波连续辐射反应30min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入KPF6(3.91g,21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(2-磷酸二乙酯)乙基咪唑六氟磷酸盐8.38g，产率80.1%。
实施例10：分别将咪唑(1.31g,19.3mmol)、3-溴代丙基磷酸二乙酯(54.47g,77.2mmol)、K2CO3(2.93g,21.2mmol)加入到装有100mL乙醇的两颈圆底烧瓶中；然后将该两颈圆底烧瓶放入微波反应器内进行微波反应，微波功率为500W，反应温度为110℃，微波连续辐射反应40min，在反应过程中进行磁力搅拌和冷凝回流，反应结束后过滤得到粗产物；旋除粗产物中的溶剂乙醇后，加入去离子水溶解粗产物，用乙酸乙酯洗涤产物四至五次以除去未反应的原料；之后在粗产物中加入Li(CF3SO2)2N(6.09g,21.2mmol)作为负离子交换剂，室温搅拌3h进行负离子交换，再加入CH2Cl2萃取产物，分液，用去离子水洗涤CH2Cl2有机相三至四次，加入无水MgSO4干燥，过滤，旋除溶剂CH2Cl2，然后70℃真空干燥3h，得产物1,3-二(3-磷酸二乙酯)丙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐11.17g，产率82.0%。
从以上实施例1～10可见，本发明双齿膦功能化离子液体的合成方法的产率较高，最高可达89.5%。

Claims (6)

1.一种双齿膦功能化离子液体，其特征在于该离子液体具有以下的结构通式：
其中，R1为苯基或乙氧基，R2为苯基或乙氧基，X为(CF3SO2)2N或PF6，n为2、3、4或5。
2.一种如权利要求1所述的双齿膦功能化离子液体的合成方法，其特征在于包括以下步骤：将咪唑与溴代烷基二苯基氧化膦、溴代烷基苯基膦酸乙酯或溴代烷基膦酸二乙酯以1:2～4的摩尔比溶于有机溶剂中，再加入水溶性碳酸盐，然后放置于微波反应装置中进行微波反应，微波功率为280～500W，反应温度为80～110℃，反应时间为5～40min，反应后得到粗产物，除去未反应的原料，在粗产物中加入负离子交换剂，进行负离子交换，得到双齿膦功能化离子液体。
3.根据权利要求2所述的一种双齿膦功能化离子液体的合成方法，其特征在于所述的有机溶剂为醇类溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种双齿膦功能化离子液体的合成方法，其特征在于所述的醇类溶剂为乙醇、丙醇或丁醇。
5.根据权利要求2所述的一种双齿膦功能化离子液体的合成方法，其特征在于所述的水溶性碳酸盐为K2CO3、Na2CO3或Cs2CO3。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的一种双齿膦功能化离子液体的合成方法，其特征在于所述的负离子交换剂为Li(CF3SO2)2N或KPF6。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3035880B1 (fr) * 2015-05-07 2017-06-02 Commissariat Energie Atomique Utilisation de nouveaux composes pour l'extraction selective de terres rares de solutions aqueuses comprenant de l'acide phosphorique et procede d'extraction associe
CN104926869B (zh) * 2015-06-30 2018-04-27 宁波大学 一种双齿双功能化咪唑型离子液体及其制备方法
CN106397499A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 宁波美康生物科技股份有限公司 一种制备2，3，4‑三乙酰基‑1‑(2‑氯‑4‑硝基‑苯基)‑alpha‑L岩藻吡喃糖苷的方法
CN111151297B (zh) * 2020-01-19 2021-03-16 山东新和成精化科技有限公司 一种用于光气化反应的催化剂以及光气化反应方法
CN115611941A (zh) * 2022-09-16 2023-01-17 哈尔滨工程大学 一种氧磷烷基吡啶类离子液体及其制备方法和应用
CN116675954B (zh) * 2023-08-03 2023-10-31 长春工业大学 一种含磷、氮离子液体/环氧树脂复合材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101857608A (zh) * 2010-05-28 2010-10-13 中国科学院过程工程研究所 咪唑离子液体膦配体及其配合物在氢酯基化反应中的应用
CN102690291A (zh) * 2012-01-17 2012-09-26 青岛科技大学 一类咪唑离子液体支撑的手性膦配体及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101857608A (zh) * 2010-05-28 2010-10-13 中国科学院过程工程研究所 咪唑离子液体膦配体及其配合物在氢酯基化反应中的应用
CN102690291A (zh) * 2012-01-17 2012-09-26 青岛科技大学 一类咪唑离子液体支撑的手性膦配体及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1-(2’-O,O-二乙基膦酰乙基)-3-己基咪唑六氟磷酸盐离子液体的摩擦学性能研究;牟宗刚等;《润滑与密封》;20050531(第03期);37-39 *

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