次，收集有机层，再分别用20mL饱和NaHCO# 20mL饱和食盐水各洗一次，用无水Na#04干 燥，最后有机相用旋转蒸发仪旋蒸除残留有机溶剂，得油状的黄色有机物，即为磺化产物， 磺化产物通过柱层析法分离提纯，吸附剂为250目的中性氧化铝，洗脱剂为体积比为5:1的 二氯甲烷和乙酸乙酯混合物，以TLC点板为依据，收集含目标产物的洗脱液，用旋转蒸发仪 旋蒸除有机溶剂，得到磺化产物6. 82g。
[0022] (3)将步骤（2)制得的磺化产物与4. 40gNaN3置于100mL单口烧瓶中，再滴加40mL 除过水的N，N-二甲基甲酰胺，在氮气保护、温度100°C的油浴中、回流条件下反应24h，反应 停止后，向反应液中加入20mL蒸馏水，转入分液漏斗中，用20mL乙醚萃取5次，收集有机 层，再用20mL饱和食盐水洗一次，用无水Na2S04干燥，最后有机相用旋转蒸发仪旋蒸除残留 有机溶剂，得油状的黄色有机物2. 40g，即为叠氮化物。
[0023] (4)称取2. 90gLiAlHf250mL三口瓶中，加入30mL除过水的乙醚，三口瓶的一 侧瓶口用玻塞塞上，一侧套上温度计、中间瓶口装上恒压漏斗，将步骤（3)制得的叠氮化物 与70mL除过水的乙醚置于恒压漏斗内，逐滴滴加，通氮气，在0°C冰水浴中反应1lh，停止反 应后，向反应液中依次滴加2. 90mL蒸馏水、2. 90mL质量百分比浓度为15%的NaOH水溶液和 8. 70mL蒸馏水，最后再加入过量的无水硫酸钠搅拌半小时后，过滤除去沉淀物氢氧化铝，得 到的滤液，用20mL乙酸乙酯萃取5次，收集有机层，用无水Na2S04干燥，用旋转蒸发仪旋蒸 除有机溶剂，得油状的黄色有机物，即为伯胺产物，伯胺产物通过柱层析法分离提纯，吸附 剂为250目的中性氧化铝，洗脱剂为体积比为2:1的二氯甲烷和乙酸乙酯的混合物，得到伯 胺 1. 26g。
[0024] (5)称取0· 65g茈二酐、0· 50g醋酸锌、1. 26g步骤（4)制得的伯胺于250mL烧瓶 中，加入40mL除过水的吡啶，氮气保护、140°C的油浴，在回流条件下反应48h。反应停止后， 过滤得滤液，再把滤液用无水Na2S04干燥，最后有机相用旋转蒸发仪旋蒸除残留有机溶剂， 得粗产品，粗产品通过柱层析法分离提纯，吸附剂为250目的中性氧化铝，洗脱剂为体积比 为30:1的二氯甲烷和甲醇混合物，得到暗红色的N，N'_二[2-(l，3-四甘醇甲醚基）丙基] 茈二酰亚胺双子表面活剂1. 62g，产率为90. 80%，熔点为131~132°C。
[0025] (6)称取步骤（5)制得的Ν，Ν'-二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺双 子表面活剂，溶解于6mol/L含饱和ΖηΟ的Κ0Η溶液中，使Ν，Ν' -二[2- (1，3-四甘醇甲醚基） 丙基]茈二酰亚胺双子表面活剂在溶液中的浓度为lmm〇l/L，充分混合，即制得含Ν，Ν'-二 [2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺的电解液。
[0026] 经红外光谱、核磁共振氢谱表征，上述Ν，Ν'-二[2_(1，3-四甘醇甲醚基）丙基] 茈二酰亚胺双子表面活性剂的结构式为：
[0027] 对本实施例制备的Ν，Ν' -二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺双子表 面活性剂水溶液通过表面张力方法测定了其临界胶束浓度，如图2所示。具体方法为用表 面张力（γ)与浓度（c)的对数作γ~-lgc曲线图，当表面吸附达到饱和时，曲线出现转折 点，该点浓度即为临界胶束浓度（CMC)。
[0028] 对本实施例制备的碱性锌镍电池电解液进行性能测评，与空白实验对比，具体如 下：首先制备涂膏式锌电极、配好含Ν，Ν'-二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺 双子表面活性剂的电解液，组装好碱性锌镍电池。实验分为二组进行，涂膏式锌电极作为 负极(面积为1X3cm)，为尽可能避免镍正极给实验造成影响，每组镍正极采用的面积完全 一致，正、负极的面积比为1:3,且用水化纤维素膜隔开，避免实验过程中正负极接触。实验 中空白组为60mLZn0饱和的6mol/LK0H溶液，另一组为浓度为lmmol/L的双子表面活性剂 的60mLZn0饱和的6mol/LK0H电解液。充电时间为2h，充电电流设定为30mA，放电电流为 15mA，放电终止电压为IV，先进行1次充放电循环，用放电电压对放电时间作图，得电池充 放电曲线。再接着循环30次，得电池多次冲放电曲线，如图3和图4所示。用放电容量对 充放电循环次数作图，得多次充放电容量变化曲线，如图5所示。
【主权项】
1. 一种含N，N'_二[2-α，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺的电解液，其特征在于 该含Ν，Ν'-二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺的电解液含lmmol/L的Ν，Ν'-二 [2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺双子表面活性剂和ΖηΟ饱和的6mol/L的Κ0Η; 所述Ν，Ν'-二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺双子表面活性剂的结构式 为：2. 根据权利要求1所述的含Ν，Ν'-二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺的 电解液的制备方法，其特征在于具体步骤为： (1) 称取61. 10g四甘醇单甲醚与6.llg钠放在三口烧瓶中，在氮气保护、温度100°C的 油浴中，回流反应6~8h，称取8. 99g环氧氯丙烷逐滴加入上述反应液中，搅拌、50°C下，反应 16h，当反应液冷却至室温时，产物先用适量蒸馏水处理后再用二氯甲烷萃取出来，收集有 机层，用无水Na2S04干燥，然后有机相用旋转蒸发仪旋蒸除去二氯甲烷溶剂，最后将旋蒸残 留物精馏得到4-仲醇化合物48. 70g; (2) 称取15. 12g步骤（1)制得的4-仲醇化合物、9. 34g对苯磺酰氯、0. 843g4-二甲氨 基吡啶于250mL单口烧瓶中，再滴加30mL除过水的吡啶，通氮气，在室温反应22h，停止反应 后，向反应液中加入〇°C的3mol/L盐酸溶液40mL，转入分液漏斗中，用20mL乙醚萃取5次， 收集有机层，再分别用20mL饱和NaHCOjP20mL饱和食盐水各洗一次，用无水Na2S04干燥， 最后有机相用旋转蒸发仪旋蒸除残留有机溶剂，得油状的黄色有机物，即为磺化产物，磺化 产物通过柱层析法分离提纯，吸附剂为200~300目的中性氧化铝，洗脱剂为体积比为5:1的 二氯甲烷和乙酸乙酯混合物，以TLC点板为依据，收集含目标产物的洗脱液，用旋转蒸发仪 旋蒸除有机溶剂，得到磺化产物6. 82g; (3) 将步骤（2)制得的磺化产物与4. 40gNaN3置于lOOmL单口烧瓶中，再滴加40mL除 过水的N，N-二甲基甲酰胺，在氮气保护、温度KKTC的油浴中、回流条件下反应24h，反应停 止后，向反应液中加入20mL蒸馏水，转入分液漏斗中，用20mL乙醚萃取5次，收集有机层， 再用20mL饱和食盐水洗一次，用无水Na2S04干燥，最后有机相用旋转蒸发仪旋蒸除残留有 机溶剂，得油状的黄色有机物2. 40g，即为叠氮化物； (4)称取2.90g 1^六1!14于25〇1^三口瓶中，加入30mL除过水的乙醚，三口瓶的一侧 瓶口用玻塞塞上，一侧套上温度计、中间瓶口装上恒压漏斗，将步骤（3)制得的叠氮化物与 70mL除过水的乙醚置于恒压漏斗内，逐滴滴加，通氮气，在0°C冰水浴中反应llh，停止反应 后，向反应液中依次滴加2. 90mL蒸馏水、2. 90mL质量百分比浓度为15%的NaOH水溶液和 8. 70mL蒸馏水，最后再加入过量的无水硫酸钠搅拌半小时后，过滤除去沉淀物氢氧化铝，得 到的滤液，用20mL乙酸乙酯萃取5次，收集有机层，用无水Na2S04干燥，用旋转蒸发仪旋蒸 除有机溶剂，得油状的黄色有机物，即为伯胺产物，伯胺产物通过柱层析法分离提纯，吸附 剂为200~300目的中性氧化铝，洗脱剂为体积比为2:1的二氯甲烷和乙酸乙酯的混合物，得 到伯胺1.26g ; (5) 称取0. 65g茈二酐、0. 50g醋酸锌、1. 26g步骤（4)制得的伯胺于250mL烧瓶中，加 入40mL除过水的吡啶，氮气保护、140°C的油浴，在回流条件下反应48h。3.反应停止后，过滤得滤液，再把滤液用无水Na2S04干燥，最后有机相用旋转蒸发仪 旋蒸除残留有机溶剂，得粗产品，粗产品通过柱层析法分离提纯，吸附剂为200~300目的 中性氧化铝，洗脱剂为体积比为30:1的二氯甲烷和甲醇混合物，得到暗红色的Ν，Ν' -二 [2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺双子表面活剂1. 62g，产率为90. 80%，熔点为 131~132〇C； (6) 称取步骤（5)制得的Ν，Ν'-二[2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺双子 表面活剂，溶解于6mol/L含饱和ΖηΟ的Κ0Η溶液中，使Ν，Ν' -二[2-(1，3-四甘醇甲醚基） 丙基]茈二酰亚胺双子表面活剂在溶液中的浓度为lmm〇l/L，充分混合，即制得含Ν，Ν'-二 [2-(1，3-四甘醇甲醚基）丙基]茈二酰亚胺的电解液。
【专利摘要】本发明公开了一种含N,N’-二[2-(1,3-四甘醇甲醚基)丙基]苝二酰亚胺的电解液及其制备方法。该含N,N’-二[2-(1,3-四甘醇甲醚基)丙基]苝二酰亚胺的电解液含1mmol/L的N,N’-二[2-(1,3-四甘醇甲醚基)丙基]苝二酰亚胺双子表面活性剂和ZnO饱和的6mol/L的KOH。称取上述N,N’-二[2-(1,3-四甘醇甲醚基)丙基]苝二酰亚胺双子表面活剂，溶解于含饱和ZnO的KOH溶液中，充分混合，即制得含N,N’-二[2-(1,3-四甘醇甲醚基)丙基]苝二酰亚胺的电解液；所述N,N’-二[2-(1,3-四甘醇甲醚基)丙基]苝二酰亚胺双子表面活性剂的结构式为。
【IPC分类】H01M10/26, H01M10/30
【公开号】CN105304947
【申请号】CN201510647250
【发明人】刘峥, 赵永, 云亮, 黄叶钿
【申请人】桂林理工大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月9日