本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域一種炔基取代的咪唑離子液體的合成。

背景技術(shù)：

離子液體作為一種室溫下的熔融鹽，由于其具有良好的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，不僅可以作為環(huán)境友好型溶劑，還可以作為催化劑使用，最重要的是離子液體的可設(shè)計(jì)性，通過分子設(shè)計(jì)獲得特殊功能的離子液體。近年來，離子液體的應(yīng)用越來越廣，它在溶劑萃取、物質(zhì)的分離和純化、廢舊高分子化合物的回收、燃料電池和太陽(yáng)能電池、工業(yè)廢氣中二氧化碳的提取、地質(zhì)樣品的溶解、核燃料和核廢料的分離與處理等方面顯示出潛在的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新的炔基取代的咪唑離子液體。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：炔基取代的咪唑離子液體單晶體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將摩爾比為1 : 2.2的三甲基硅咪唑和炔丙基氯加入到100 mL的三口燒瓶中，加入二氯甲烷作為反應(yīng)溶劑，加熱回流24 h，同時(shí)磁力攪拌；

（2）溶液顏色隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸由無色變?yōu)辄S色，粘度逐漸變大，至回流產(chǎn)生少量液滴反應(yīng)完成；

（3）普通蒸餾于40℃時(shí)蒸除溶劑二氯甲烷，于58℃時(shí)蒸除未反應(yīng)完的少量炔丙基氯；

（4）減壓蒸餾至無氣泡產(chǎn)生為止，得到淺黃色粘性液體；

（5）將1,3-二炔基咪唑氯鹽加入100 mL的三口燒瓶中，恒壓漏斗緩慢加入過量的飽和NaBF₄鹽溶液，比例為1 : 1.1丙酮作為反應(yīng)溶劑，常溫下攪拌24小時(shí)；

（6）至固體完全溶解反應(yīng)完全，過濾出白色沉淀得濾液，丙酮洗滌沉淀兩到三次，得濾液；

（7）先常壓后減壓蒸除溶劑丙酮，得到淡黃色固體1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽或六氟磷酸鹽；

（8）將1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽固體溶解于丙酮熱溶液中，冷卻至室溫，封口，靜置培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)得到的單晶體進(jìn)行X射線衍射分析。

本發(fā)明操作條件溫和，過程簡(jiǎn)單，收率高，穩(wěn)定性好。本發(fā)明合成的炔基取代的咪唑離子液體對(duì)于廢銠催化劑溶液中的貴金屬銠的回收有較廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

附圖1是1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)圖；

附圖2、附圖3、附圖4、附圖5和附圖6是1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽的晶體堆積圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。

實(shí)施案例1

1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽的制備方法，包括如下步驟：

（1）將0.1 mol（15 mL）的三甲基硅咪唑和0.21 mol（約18 mL）的炔丙基氯加入到100 mL的三口燒瓶中，加入15 mL的二氯甲烷作為反應(yīng)溶劑，加熱回流24 h，同時(shí)磁力攪拌；

（2）溶液顏色隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸由無色變?yōu)辄S色，粘度逐漸變大，至回流產(chǎn)生少量液滴反應(yīng)完成；

（3）普通蒸餾于40℃時(shí)蒸除溶劑二氯甲烷，于58℃時(shí)蒸除未反應(yīng)完的少量炔丙基氯。減壓蒸餾至無氣泡產(chǎn)生為止，得到黃色粘性液體17.34 g，收率約為96%；

（4）將1,3-二炔基咪唑氯鹽3.12 g加入100 mL的三口燒瓶中，恒壓漏斗緩慢加入1.98 g的 NaBF₄飽和鹽溶液，溶液開始變渾濁后消失，滴加過程中伴隨磁力攪拌；

（5）2 h后停止攪拌，加入30mL二氯甲烷，搖勻，靜置分層；

（6）上層的水相用15ml/次二氯甲烷萃取兩次，下層的淡黃色液體用15ml/次蒸餾水洗滌兩次，加入4.5 g無水硫酸鎂干燥過夜；

（7）過濾，得到的濾液減壓蒸除二氯甲烷，獲得2.995 g淡黃色固體，收率約為78%；

（8）將0.46 g 1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽固體溶解于150 mL的丙酮熱溶液中，冷卻至室溫，封口，靜置培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)得到的單晶體進(jìn)行X射線衍射分析。

實(shí)施案例2

1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽的制備方法，包活如下步驟：

（1）將0.1 mol（15 mL）的三甲基硅咪唑和0.21 mol（約18 mL）的炔丙基氯加入到100 mL的三口燒瓶中，加熱回流24 h，同時(shí)磁力攪拌；

（2）溶液顏色隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸由無色變?yōu)辄S色，粘度逐漸變大，至回流產(chǎn)生少量液滴反應(yīng)完成；

（3）于58℃時(shí)蒸除未反應(yīng)完的少量炔丙基氯。減壓蒸餾至無氣泡產(chǎn)生為止，得到黃色粘性液體14.45g，收率約為80%；

（4）將1,3-二炔基咪唑氯鹽3.3 g加入100 mL的三口燒瓶中，恒壓漏斗緩慢加入2.03 g的 NaBF₄飽和鹽溶液，加入80 mL丙酮作為反應(yīng)溶劑，常溫下攪拌24小時(shí)；

（6）過濾出白色沉淀，丙酮洗滌沉淀兩到三次，得濾液；

（7）先常壓后減壓蒸餾除去溶劑丙酮，得到3.84 g淡黃色固體1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽。收率約為91%；

（8）將0.46 g 1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽固體溶解于150 mL的丙酮熱溶液中，冷卻至室溫，封口，靜置培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)得到的單晶體進(jìn)行X射線衍射分析。

實(shí)施案例3

1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽的制備方法，包活如下步驟：

（1）將0.1 mol（15 mL）的三甲基硅咪唑和0.21 mol（約18 mL）的炔丙基氯加入到100 mL的三口燒瓶中，加入15 mL的二氯甲烷作為反應(yīng)溶劑，加熱回流24 h，同時(shí)磁力攪拌；

（2）溶液顏色隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸由無色變?yōu)辄S色，粘度逐漸變大，至回流產(chǎn)生少量液滴反應(yīng)完成；

（3）普通蒸餾于40℃時(shí)蒸除溶劑二氯甲烷，于58℃時(shí)蒸除未反應(yīng)完的少量炔丙基氯。減壓蒸餾至無氣泡產(chǎn)生為止，得到黃色粘性液體17.34 g，收率約為96%；

（4）將1,3-二炔基咪唑氯鹽3.3 g加入100 mL的三口燒瓶中，恒壓漏斗緩慢加入2.03 g的 NaBF₄飽和鹽溶液，加入80 mL丙酮作為反應(yīng)溶劑，常溫下攪拌24小時(shí)；

（6）過濾出白色沉淀，丙酮洗滌沉淀兩到三次，得濾液；

（7）先常壓后減壓蒸餾除去溶劑丙酮，得到3.84 g淡黃色固體1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽。收率約為91%；

（8）將0.46 g 1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽固體溶解于150 mL的丙酮熱溶液中，冷卻至室溫，封口，靜置培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)得到的單晶體進(jìn)行X射線衍射分析。

實(shí)施案例3和1的區(qū)別在于實(shí)施案例2中用丙酮代替二氯甲烷，大大提高了產(chǎn)品的收率，主要是因?yàn)楸獙?duì)于目的產(chǎn)物的溶解度更大；實(shí)施案例3和2的區(qū)別在于實(shí)施案例3中加入二氯甲烷作為反應(yīng)溶劑，使得反應(yīng)進(jìn)行的更完全。

1,3-二炔基咪唑四氟硼酸鹽的晶體數(shù)據(jù)：

Crystal Data. C₉H₉BF₄N₂, M =231.99, triclinic, a = 8.035(2) ?, b = 8.517(2) ?, c = 9.757(3) ?, α = 74.07(2)°, β = 69.48(2)°, γ = 63.67(2)°, V = 554.8(2) ?³, T = 293.15, space group P-1 (no. 2), Z = 2, μ(Mo Kα) = 0.130, 4693 reflections measured, 2155 unique (R_int = 0.0246) which were used in all calculations. The final wR₂ was 0.3324 (all data) and R₁ was 0.1045 (>2sigma(I))。