连续合成不同离子液体的方法和工业过程的制作方法_2

文档序号:9583146阅读:来源:国知局
本发明所描述的一样:
[0035]实施例1:
[0036]在图1所示过程中,将原材料物质R1 (例如碳酸二甲酯)和R2 (例如甲基咪唑),以及溶剂(例如甲醇)放到相应的容器中储存,并在那里经栗[P1、P2和P3]输送到混合室[MK]。此外,所述溶剂的目的在于,将反应温度保持在很窄范围内。混合物在压力下(例如P = 80巴)经栗[P4]在连续工作的反应器的顶部处离开混合室。在此之前可将混合物预热。此任务可通过合适的装置来进行,例如通过单独的喷嘴或通过喷嘴阵列以液滴、流动液体形式进行,或者通过喷射来进行。
[0037]连续工作的反应器用适当的方式,例如从外部或通过元件从内部来加热或冷却,以便可以调节反应温度。另外,反应器还可含有配件,其允许窄的停留时间分布。反应器中存在填充物,其由普通的填充材料例如拉西环(Raschig-Ring)或类似物组成。但是其也可以包含显示了催化效果的物质,例如金属氧化物。反应器中的温度在200°C左右,压力在80巴左右。
[0038]原材料物质在通过反应器时发生反应。在这种情况下,未反应的原材料物质或离子液体在所使用的溶剂中溶解。在经由阀[VI]离开反应器之后,将生成的中间产物(例如甲基咪唑鑰羧酸盐)连同溶剂一起在热交换器[WT2]中冷却至室温并送入分离单元。在那里卸压,反应时生成的气体(例如C02)被除去。
[0039]将混合物从分离单元送入蒸馏装置,中间产物(中间级)在那里与溶剂分离。溶剂经由栗[P6]再循环。在此之前,可经由热交换器[WT3]将混合物预热。WT3与WT2可以耦合,以便实现回收热量。
[0040]这样得到的中间级随后反应成期望的最终产物。这在一个或如图1所示的多个反应容器中进行。在这些容器中,使中间级与适当的酸混合,由此从中间级生成0)2和所期望的最终产物。不同的酸会导致不同的产物。因此,例如添加乙酸时生成甲基咪唑鑰乙酸盐,用盐酸时生成相应的氯化物,用硝酸时生成相应的硝酸盐等。用计量栗[P6]、[P7]、[P8]将这些酸(S1、S2、S3等)输送到相应的反应器。经阀[V4]、[V5]和[V6]将生成的离子液体(IL产物1、IL产物2、IL产物3等)供给后续的处理或净化装置。
[0041]实施例2:
[0042]图1所示过程也可用于此目的,即用于直接地、也就是说不通过中间级来制备单独的、特定的离子液体。为此,必须使用与实施例1不同的原料。
[0043]将原材料物质R1 (例如硫酸二乙酯)和R2 (例如甲基咪唑)经栗[P1和P2]输送到混合室[MK]。通过冷却或加热装置可将混合室置于起始温度。经栗[P3]连续地将适量的溶剂(例如甲苯、醋酸乙酯等)供给至混合物。溶剂的任务在于,将反应温度保持在很窄范围内。在这种情况下,应该将待形成的离子液体或未反应的原材料物质在所选择的溶剂中溶解。成分R1、R2和溶剂LM经栗[P4]在连续工作的反应器的顶部离开混合室。此任务可通过合适的装置来进行,例如通过单独的喷嘴或通过喷嘴阵列以液滴、流动液体形式来实现,或者通过喷射来实现。
[0044]连续工作的反应器以适当的方式,例如从外部或通过元件从内部来加热或冷却,以便可以调节反应温度。另外,反应器还可含有配件,其允许窄的停留时间分布,或者显示出催化效果。另外还可根据需要在反应器中设置温度梯度。
[0045]原材料物质在通过反应器时发生反应。在这种情况下,未反应的原材料物质或离子液体在所使用的溶剂中溶解。经由阀[VI]离开反应器后,将生成的流体相在分离单元中分离。与产物构成第二相的绝大部分的溶剂,例如通过气体配件和额外要安装的栗被输送回溶剂容器。在这种情况下,通过[V3]已经将最终产物供给至蒸馏装置,在其中通过溶剂实验进行净化。为此,在蒸馏单元的出口处已经得到最终产物。若使用本实施例中的原材料物质,则得到的最终产物是甲基咪唑鑰硫酸二乙酯。
【主权项】
1.一种用于合成离子液体的方法和工业过程,其中能够在单一的生产过程中制备不同的离子液体,其特征在于,所述合成通过化学中间级进行,能够使用常规方式将所述化学中间级转化成不同的最终产物。2.根据权利要求1所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,在适当地选择了原材料物质时,所述化学中间级本身能够被用作最终产物。3.根据权利要求1至2所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,所述化学中间级例如是羧酸盐、碳酸盐或可比化合物。4.根据权利要求1至3所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,能够通过添加有机酸或无机酸将所述化学中间级转化成所述最终产物。5.根据权利要求1至4所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,所加入的溶剂也能够传热或通过其蒸发温度来调节反应温度,即用于温度控制。6.根据权利要求1至5所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,反应器含有配件或填充物,所述配件或填充物也发挥催化作用。7.根据权利要求1至6所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,在反应器中的配件或填充物由以下元件组成,所述元件由例如金属、玻璃、碳或金属氧化物构成,或例如在化学工业中的蒸馏塔中使用。8.根据权利要求1至7所述的用于合成离子液体的方法和工业过程,其特征在于,原材料物质为开链化合物或环状化合物,所述原材料物质在与适当的烷化剂反应时生成A+B类型的离子液体,其中A例如为胺类或亚胺类物质例如吡啶、哌啶、咪唑,并且B例如为卤代烷类、取代的齒代烷类物质,例如硫酸二乙酯、碳酸二甲酯等等。9.根据权利要求1的设备,该设备依据权利要求1至8所述的方法运行,其特征在于,所述设备具有下述主要组件中的一个或更多个: -用于A类原料的储存容器R1, -用于B类原料的储存容器R2, -用于溶剂的储存容器LM, -用于酸的储存容器Sl、S2等等, -计量栗和/或栗P1、P2、P3、P4、P5等等, -混合室MK, -具有滴流单元或喷射单元以及填充物的反应器, -阀V1、V2等等, -分离单元, -蒸馈单元。10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述设备按照图1运行和/或其部件按照图1或类似的方式布置和/或互相连接。
【专利摘要】现在,要在技术上制备不同的离子液体,则必须运行不同的设备或者改造现有设备。而这不仅成本高昂而且在许多情况下也不经济。本发明的任务在于,描述一种方法和工业过程,通过其在单一的生产过程中可几乎同时制备不同的离子液体。为此,要使用不仅制备相对简单而且无需很大成本就可转化成许多产物的化学中间级,或者在相同的工艺中通过从相应的原料直接合成来制备所需产物。这里所描述的方法有可能在单一的生产过程中合成高收率和高等级的不同离子液体。
【IPC分类】C07D233/58
【公开号】CN105339354
【申请号】CN201480032070
【发明人】瑞纳·波默斯海姆
【申请人】图里波特有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年5月6日
【公告号】CA2915364A1, DE102013007733A1, EP2994455A1, US20160185732, WO2014180802A1
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