专利名称：一种基于异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品及其制备技术，具体为基于异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法。
背景技术：
离子液体是指室温或室温附近温度(-30 50°C )下呈液态的完全由离子构成的物质，又称室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。离子液体并不等同于电解质溶液， 在离子液体中没有电中性的分子，100%是阴离子和阳离子。离子液体与经典熔盐的区别在于，离子液体可以存在于温度较低的情况下，这也大大地扩展了经典熔盐的应用范围。离子液体具有以下突出特性(1)由于组成离子液体的阴、阳离子可以根据使用者的需要或为具有某种特种性质而设计，所以离子液体也被一些化学家称为“设计者溶液” ；(2)与传统的有机溶剂相比，离子液体具有蒸汽压近似等于零，不挥发，不易燃易爆，不易氧化，在300°C以下能稳定存在等特点，是一种理想的有机溶剂；C3)离子液体对许多无机盐和有机物具有良好的溶解性，就使一些反应可以均相进行；(4)离子液体具有大于3V 的电化学窗口，对于电化学具有独特的作用和意义；(5)有的离子液体与一些有机溶剂不互溶，可以提供一个非水、极性可调的两相体系，在化学分离中可以作为一个水的非共溶极性相使用。因此离子液体在有机合成、有机催化、无机合成、电化学、绿色化学和化学分离等领域显示出良好的前景，这也使离子液体受到了各国化学家的重视。人们所研究的离子液体中阳离子主要有季铵盐离子、季磷盐离子、咪唑盐离子和吡啶盐离子等。Xing 等人在 hdustrial&Engineering Chemistry Research(2005,44 4147-4150)上报道合成了吡啶类具有丙烷磺酸基的布朗斯泰德酸性离子液体，并用于催化苯甲酸酯的合成，取得了较高的酯化率；张爱华等人在石油化工O009，38:389-393)上报道合成了吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体，将其作为催化剂用于光皮树果实油与甲醇的酯交换反应，所制备的生物柴油满足我国0#柴油的标准；赵地顺等人在高等学校化学学报 (2010,31 =488-491)上报道了 N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体的制备，以其作为萃取剂应用于实际汽油的萃取一氧化体系脱硫，脱硫率达到56. 3%。虽然吡啶类离子液体的研究报道较多，但是基于吡啶上带有羧基的离子液体的研究甚少，且仅限于羧基位于吡啶的 3 位，Wang 等人在 Journal of Chemical Research Q005，388-390)报道了以烟酸为初始物，研究了吡啶的3位带有羧基的离子液体即N-己基烟酸硫酸氢盐离子液体的合成，并将其应用于催化苯乙烯的氧化。然而至今尚未见吡啶的4位带有羧基的离子液体的研究报道。本发明涉及一种基于异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法，即以异烟酸(Isonicotinic = In)为初始物，合成了在吡啶的4位带有羧基的离子液体。此外，研究了该类离子液体对Biginelli反应的催化应用
发明内容
本发明提供了一种基于取代异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法，并将其应用于催化Biginelli反应，研究表明其优点是催化活性高、环境友好、条件温和、时间短、操作简单、产率高等。本发明采用的技术方案一种结构通式为(I)的基于取代异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法，其中R为丙基磺酸或丁基磺酸；Γ为硫酸氢根、磷酸氢根、 磷酸二氢根、硝酸根、对甲苯磺酸根、三氟乙酸根和三氟甲磺酸根其中之一，其特征在于包括如下步骤
权利要求
1. 一种结构通式为(I)的基于取代异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法，其中R为丙基磺酸或丁基磺酸；χ-为硫酸氢根、磷酸氢根、磷酸二氢根、硝酸根、对甲苯磺酸根、三氟乙酸根和三氟甲磺酸根中的一种
2.根据权利1中要求的基于异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体的制备方法，包括如下步骤(1)取代异烟酸内盐的合成将异烟酸溶于Ν，Ν-二甲基甲酰胺，按照摩尔比1 1-1.5 分别与1，3_丙烷磺酸内酯、1，4_ 丁烷磺酸内酯混合，在80°C -120°C的反应温度下反应 12h-Mh，经分离和纯化后得到所述的取代异烟酸内盐。(2)将权利(1)中的取代异烟酸内盐和布朗斯泰德酸按照1 1的摩尔比混合，在 500C -100°C的反应温度下反应12h-Mh，洗涤，干燥即得所述的布朗斯泰德酸性离子液体。
3.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，所述R为丙基磺酸或丁基磺酸；Γ为硫酸氢根、磷酸氢根、磷酸二氢根、硝酸根、对甲苯磺酸根、三氟乙酸根和三氟甲磺酸根中的一种。
4.根据权利3所制备的离子液体，其特征在于，应用于催化Biginelli多组分反应。
5.根据权利4所述的应用，其特征在于无溶剂条件下，将所述离子液体应用于催化 Biginelli反应(反应方程式如下)，具有反应条件温和、时间短、操作简单、产率高和环境友好等优点。
全文摘要
本发明公开了一种含有取代异烟酸阳离子的布朗斯泰德酸性离子液体及其制备方法。该离子液体的阳离子为取代异烟酸，阴离子为硫酸氢根、磷酸氢根、磷酸二氢根、硝酸根、对甲苯磺酸根、三氟乙酸根和三氟甲磺酸根中的一种。其具体的制备方法是将取代异烟酸内盐和布朗斯泰德酸按照1∶1-1.5的摩尔比混合，反应，经分离和提纯后得到所述的布朗斯泰德酸性离子液体。此方法制备的布朗斯泰德酸性离子液体用于催化Biginelli反应具有催化活性高、环境友好、反应条件温和、时间短、操作简单和产率高等优点。
文档编号B01J31/02GK102225910SQ201110082029
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者刘晨江, 范云龙 申请人:新疆大学