改善離子液體的水解穩定性的方法技術

本發明專利技術涉及一種改善離子液體（ＩＬ）的水解穩定性的方法，其中將至少一種叔胺或至少一種不同于離子液體（ＩＬ）的季銨化合物加入離子液體（ＩＬ）中。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種改善離子液體(IL)的水解穩定性的方法，其中將至少一種叔胺 或至少一種不同于離子液體(IL)的季銨化合物加入離子液體(IL)中。離子液體具有一系列令人感興趣的性能。它們對熱穩定，不可燃，具有極低且幾乎 不可測量的蒸氣壓，絕大多數對環境友好，具有大的液相線范圍且對大量物質具有非常良 好的溶劑性能。此外，離子液體還由于其純離子結構而具有令人感興趣的電化學性能如導 電率并通常伴隨高電化學穩定性。陽離子的側鏈的改變以及合適陰離子的選擇例如以顯著 的程度允許自由確定在水或有機溶劑中的溶解度或熔點。離子液體的分子多樣性使得可以將它們用于許多工業應用中。實例是萃取(例如 工業氣體的分離和提純，在石化工業以及有機合成中烴類的分離和提純或有毒物質從廢水 中的除去)，氣體的吸著、干燥、提純和儲存(例如在吸著空調單元中)，用作溶劑(例如用 于有機合成)，催化劑的固定，用作潤滑劑、水力流體或抗靜電添加劑，用作電解質(例如在 電鍍中，在燃料電池、電容器、傳感器和電池技術、金屬濃集、光伏電池或電致變色組件中)， 用作電致彈性材料(例如在促動器中)，用于熱傳輸或熱儲存(例如熱流體或PCM介質)或 用作特種分析試劑(例如基質材料，用于Karl-Fischer滴定的溶劑或用于蛋白質結晶或電 泳的介質)。由于需要將離子液體的性能與特殊應用相匹配，因此通常將在儲存和/或使用條 件下進行水解的陰離子用于離子液體中。該水解甚至在僅小規模發生時也顯著影響離子液 體的化學和物理性能。實例是離子液體熔點的改變和腐蝕性水解產物的形成。因此，通常 絕對需要更換(部分)水解的離子液體。WO 03022812描述了具有式[R-S0J—化合物作為陰離子的離子液體，其中R為具 有3-36個碳原子的線性或支化、飽和或不飽和的脂族或脂環族官能化或未官能化烷基。這 些陰離子與甲基硫酸根或乙基硫酸根相反的是在中性水溶液中水解穩定。然而，其中存在 這些陰離子的離子液體僅能以提高的難度得到。因此，本專利技術的目的是提供一種可以借此基本減緩或防止離子液體的常規可水解 陰離子的水解的方法。這應導致離子液體的更長操作壽命和/或若該陰離子的水解產物具 有增加的腐蝕性，則應導致對與離子液體接觸的化合物、化學反應和設備的損害性作用降 低。此外，所用離子液體可能的話應能夠以熱方式處置而不形成具有問題的燃燒氣體，可以 生物降解并且能夠容易地得到。現在驚人地發現加入甚至少量叔胺和/或不同于離子液體的季銨化合物導致離 子液體的陰離子，尤其是硫酸根陰離子因水解而發生的分解顯著降低。本專利技術因此提供了一種改善離子液體(IL)的水解穩定性的方法，其中將至少一 種叔胺和/或至少一種不同于離子液體(IL)的季銨化合物加入離子液體(IL)中。對本專利申請而言，離子液體是在低于180°C的溫度下為液體的有機鹽。離子液體 的熔點優選小于180°C。熔點更優選為-50°C至150°C，更優選_20°C至120°C，甚至更優選 小于100°C。在室溫下以液態存在的離子液體例如描述于K. N. Marsh等，Fluid PhaseEquilibria 219 (2004)，93-98 和 J. G. Huddleston 等，Green Chemistry 2001，3，156-164中。在離子液體中存在陽離子和陰離子。在離子液體中，質子或烷基可以由陽離子轉 移到陰離子上，從而得到兩個不帶電分子。因此，可在本專利技術所用離子液體中存在陰離子、 陽離子和由其形成的不帶電分子的平衡。對本專利技術而言，術語“烷基”包括直鏈或支化烷基。優選直鏈或支化C1-C3tl烷基， 尤其是C1-C18烷基，非常特別優選C1-C12烷基。烷基的實例尤其是甲基、乙基、正丙基、異 丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、1-甲基丁基、叔戊基、新戊基、正己 基、3-己基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲 基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2，2_ 二甲基-1-丁基、 2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3， 3-二甲基-2- 丁基、正庚基、正辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2，4，4_三甲基戊基、1，1，3， 3_四甲基丁基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五 烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基和正二十烷基。術語“烷基”還包括其碳鏈可以被一個或多個優選選 自-0-、-S-、-NRE-, -PRE-, -SiRERE1n -SO2-的非相鄰雜原子或含雜原子基團間隔的烷基。 RM尤選為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。Ree優選為氫、烷基、環烷基、雜環烷基 或芳基。其碳鏈可以被一個或多個非相鄰雜原子-0-間隔的烷基實例如下甲氧基甲基、 二乙氧基甲基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丙氧基乙基、二乙氧基乙基、2- 丁氧基乙 基、2-辛氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-甲氧基丙基、3-乙氧基丙基、3-丙氧基丙基、2-異丙 氧基乙基、2-丁氧基丙基、3-丁氧基丙基、4-甲氧基丁基、4-乙氧基丁基、4-丙氧基丁基、 6-甲氧基己基、3，6_ 二氧雜庚基(5-甲氧基-3-氧雜戊基)、3，6—二氧雜辛基(7-甲氧 基-4-氧雜庚基)、4，8- 二氧雜壬基(7-甲氧基-4-氧雜庚基)、3，7- 二氧雜辛基、3，7- 二 氧雜壬基、4，7-二氧雜辛基、4，7-二氧雜壬基、2-和4-丁氧基丁基、4，8-二氧雜癸基、9-乙 氧基-5-氧雜壬基。其碳鏈可以被三個或三個以上非相鄰雜原子-0-間隔的烷基實例還包括低聚氧 化烯和聚氧化烯，即具有優選選自(CH2CH2O) xl、(CH (CH3) CH2O) x2和((CH2) 40) x3的重復單元的 化合物，其中xl、x2和x3各自相互獨立地為0-100，優選0-80的整數，條件是xl、x2和x3 的總和為至少3。優選xl、x2和x3各自相互獨立地為3-100，優選3_80的整數。xl、x2和 x3的總和優選為3-300，尤其是3-100的整數。在具有兩個或三個不同重復單元的聚氧化 烯中，重復單元可以任何順序存在，即重復單元可以無規分布、交替或以嵌段排列。實例是 3,6,9-三氧雜癸基、3，6，9-三氧雜i^一烷基、3，6，9-三氧雜十二烷基、4，8，12-三氧雜十三 烷基(11-甲氧基-4，8- 二氧雜i^一烷基)、4，8，12-三氧雜十四烷基、14-甲氧基-5，10- 二 氧雜十四烷基、5，10，15-三氧雜十七烷基、3，6，9，12-四氧雜十三烷基、3，6，9，12-四氧雜 十四烷基、4，8，12，16-四氧雜十七烷基(15-甲氧基-4，8，12-三氧雜十五烷基)、4，8，12， 16-四氧雜十八烷基等。其碳鏈可以被一個或多個，例如1、2、3、4或4個以上非相鄰雜原子-S-間隔的烷 基實例如下丁硫基甲基、2-甲硫基乙基、2-乙硫基乙基、2-丙硫基乙基、2-丁硫基乙基、 2-十二烷硫基乙基、3-甲硫基丙基、3-乙硫基丙基、3-丙硫基丙基、3-丁硫基丙基、4-甲硫 基丁基、4-乙硫基本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改善離子液體（ＩＬ）的水解穩定性的方法，其中將至少一種叔胺和／或至少一種不同于離子液體（ＩＬ）的季銨化合物加入離子液體（ＩＬ）中。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G德根，V施泰格曼，K埃貝爾，K馬松內，L紹爾沃什，U瓦爾格特，M馬斯，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：發明
國別省市：DE