CN105439911B - 一种基于羟乙基内盐的低共熔物质 - Google Patents

一种基于羟乙基内盐的低共熔物质 Download PDF

Info

Publication number
CN105439911B
CN105439911B CN201510866533.2A CN201510866533A CN105439911B CN 105439911 B CN105439911 B CN 105439911B CN 201510866533 A CN201510866533 A CN 201510866533A CN 105439911 B CN105439911 B CN 105439911B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ethoxy
inner salt
material based
preparation
eutectic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510866533.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105439911A (zh
Inventor
方东
彭欢
孙思宇
武力左
陈鑫
王锦玲
吴加加
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Teachers University
Original Assignee
Yancheng Teachers University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yancheng Teachers University filed Critical Yancheng Teachers University
Priority to CN201510866533.2A priority Critical patent/CN105439911B/zh
Publication of CN105439911A publication Critical patent/CN105439911A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105439911B publication Critical patent/CN105439911B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00—Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/01—Sulfonic acids
    • C07C309/02—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C309/03—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C309/13—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups, bound to the carbon skeleton
    • C07C309/14—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups, bound to the carbon skeleton containing amino groups bound to the carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/32—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of salts of sulfonic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/20—Dihydroxylic alcohols
    • C07C31/202—Ethylene glycol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/20—Dihydroxylic alcohols
    • C07C31/205—1,3-Propanediol; 1,2-Propanediol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/22—Trihydroxylic alcohols, e.g. glycerol
    • C07C31/225—Glycerol

Abstract

本发明公开了一种基于羟乙基内盐的低共熔物质。其特征在于：以分子中同时存在一个正电荷和一个负电荷的有机两性分子和多元醇组成；其制备方法是，将有机两性分子和多元醇两种原料按比例混合、加热、搅拌得到透明液体，干燥后得到目标产品；本发明的优点是：低共熔体系中不含氯离子等卤素离子，对不锈钢等金属设备无腐蚀；制备工艺简单、操作方便、原料易得；无需任何溶剂作为反应介质，为原子经济反应，适用于工业化生产，是环境友好的化工过程。

Description

一种基于羟乙基内盐的低共熔物质
一 技术领域
本发明涉及一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，属于化学材料制备技术领域。本方法适用于以含有羟乙基的内盐和多元醇为原料，在常压下合成目标化合物的的场合。
二 背景技术
低共熔溶剂是指由一定化学计量比的氢键受体(如季铵盐)和氢键给体(如酰胺、羧酸和多元醇等化合物)组合而成的两组分或三组分低共熔混合物，其凝固点显著低于各个组分纯物质的熔点。低共熔溶剂的物理化学性质与离子液体非常相似，也可以归为一类新型离子液体或离子液体类似物。在生物活性成分的提取分离、有机合成、气体吸收等领域具有广泛的用途。因此，该类化合物自问世以来相关合成的研究工作一直非常活跃。该类化合物的合成主要有：1、氯化胆碱和金属卤化物，ChCl+zMClx，M＝Zn、Sn、Fe、Al、Ga、In(Abbott，A.P.；Capper，G.；Davies，D.L.；Munro，H.L.；Rasheed，R.K.；Tambyrajah，V.Chem.Commun.2001，2010；Hsiu，S.I.；Huang，J.F.；Sun，I.W.Electrochim.Acta 2002，47，4367；Lin，Y.F.；Sun，I.W.Electrochim.Acta 1999，44，2771；Abbott，A.P.；Capper，G.；Davies，D.L.；Rasheed，R.Inorg.Chem.2004，43，3447)；2、氯化胆碱和金属卤化物的水合物ChCl+zMClx·yH2O，M＝Cr、Co、Cu、Ni、Fe(Abbott，A.P.；Capper，G.；Davies，D.L.；Rasheed，R.K.Chem.Eur.J.2004，10，3769)；3、氯化胆碱和酰胺、尿素、羧酸、多元醇(Abbott，A.P.；Capper，G.；Davies，D.L.；Rasheed，R.K.；Tambyrajah，V.Chem.Commun.2003，70.；Abbott，A.P.；Boothby，D.；Capper，G.；Davies，D.L.；Rasheed，R.J.Am.Chem.Soc.2004，126，9142.；Abbott，A.P.；Capper，G.；Swain，B.G.；Wheeler，D.A.Trans.Inst.Met.Finish.2005，83，51.)；4、金属卤化物和酰胺、尿素、多元醇(Abbott，A.P.；Barron，J.C.；Ryder，K.S.；Wilson，D.Chem.-Eur.J.2007，13，6495)；5、甜菜碱和氢键供体组成的低共熔液体。上述方法存在下列其中的1个或1个以上的问题：含有氯离子等卤素离子对不锈钢等金属设备腐蚀严重；催化剂对空气或水的稳定性较差等；具有吸湿性，极易潮解，分解并释放出三甲胺。
本发明涉及的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质不同于上述公开的合成方法，采用含有羟乙基内盐，既有氢键供体，也有氢键受体，与多元醇同时作用、协同作用，整个体系中不含氯离子等卤素，对金属设备特别是不锈钢设备安全可靠。
三 发明内容
本发明的目的在于提供一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，关键技术是采用至少含有一个羟乙基的分子内盐，结构中既有氢键供体，也有氢键受体，与另一氢键供体多元醇同时作用、协同作用，在常压下加热、搅拌得到透明液体，干燥后即为目标低共熔物质；整个体系中不含氯离子等卤素，低共熔物质对空气和水都很稳定。
本发明所用的含有一个羟乙基的分子内盐，结构如式(1)：
式(I)中，R1、R2可以同时，或者分别是氢、甲基、乙基、丁基、羟乙基、苯基中的任意一个取代基；
所用的如式(1)结构的含有一个羟乙基的分子内盐可直接购买商品试剂或参考文献自制(Industrial&Engineering Chemistry Research.2006，45(24)：7982-7984)。
本发明所用的多元醇为乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇、季戊四醇中的任意一个。
本发明所述低共熔物质的制备方法是将羟乙基内盐和多元醇两种原料按比例混合、加热、搅拌得到透明液体，干燥后得到目标产品。
本发明所述羟乙基内盐和多元醇的摩尔比1∶1～4。
本发明所述加热的温度为60～120℃。
本发明所述加热的时间为0.5～3小时
本发明所述干燥方法可以采用常压干燥、负压干燥两种方式，常压干燥的温度为80～120℃，时间为2～12小时；负压干燥真空度为0.1～1.0MPa，温度为60～80℃，时间为2～12小时。
本发明所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质，可以应用于纳米材料的合成、介孔材料的合成、天然纤维素的溶解、生物活性成分的提取分离、有机合成的反应介质、气体吸收。
依据本发明提供的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的合成方法，其技术关键是采用至少含有一个羟乙基的分子内盐，结构中既有氢键供体，也有氢键受体，与另一氢键供体多元醇同时作用、协同作用，在常压下加热、搅拌得到透明液体，干燥后即为目标低共熔物质。
有益效果
(1)本发明提供的低共熔物质的制备设备简单、工艺流程较少，后处理方便，无需复杂的分离提纯；原料成本低，来源广泛；反应过程中不使用有机溶剂，产品纯度高，无任何三废排放，是原子经济反应，适合工业化生产。
(2)采用至少含有一个羟乙基的分子内盐，结构中既有氢键供体，也有氢键受体，与另一氢键供体多元醇同时作用、协同作用，两种物质可以提供1个氢键受体中心、2个氢键供体中心，比传统甜菜碱型低共熔体系稳定性高，不会在空气或潮气中分解。可以用于水相反应体系，在清洁生产中用作有机合成反应、纳米材料制备的介质。
(3)与传统的氯化胆碱或其它季铵盐卤化物组成的低供体体系相比，本发明提供的低共熔物质整个体系中不含氯离子等卤素，对金属设备特别是不锈钢设备安全可靠，可以耐受长时间的加热，对酸、碱均很稳定，在工业生产中适用于酸、碱催化的合成反应体系，以及天然纤维素的溶解、水解。
四 具体实施方式
下面的实施例对本发明做进一步说明，其目的是能够更好理解本发明的内容。但是实施例不以任何方式限制本发明的范围。本专业领域的技术人员在本发明权利要求范围内做出的改进和调整也应属于本发明的权利和保护范围。
实施例1
在50mL烧杯中，加入式(2)结构内盐18.322克(0.1mol)、18.418克(0.2mol)丙三醇，120℃下搅拌反应0.5小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.1MPa，温度为60℃，负压干燥12小时，得到透明无色液体，产率接近100％。
所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。与酸性催化剂组合，可以作为天然秸秆纤维素的溶解介质；与氢氧化钠混合，可以作为生物柴油的酯交换反应的优良的催化体系。
实施例2
在50mL烧杯中，加入式(2)结构内盐18.322克(0.1mol)、36.836克(0.4mol)丙三醇，60℃下搅拌反应3小时结束，在真空度为1.0MPa，温度为60℃，负压干燥2小时，得到透明无色液体，产率100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例3
在50mL烧杯中，加入式(3)结构内盐22.728克(0.1mol)、9.209克(0.1mol)丙三醇，90℃下搅拌反应2.5小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.5MPa，温度为70℃，负压干燥5小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例4
在50mL烧杯中，加入式(4)结构内盐27.133克(0.1mol)、9.209克(0.1mol)丙三醇，90℃下搅拌反应1.5小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.9MPa，温度为70℃，负压干燥3小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例5
在50mL烧杯中，加入式(5)结构内盐21.128克(0.1mol)、18.418克(0.3mol)丙三醇，120℃下搅拌反应0.5小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.1MPa，温度为60℃，负压干燥12小时，得到透明无色液体，产率接近100％。
所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。与酸性催化剂组合，可以作为天然秸秆纤维素的溶解介质；与氢氧化钠混合，可以作为生物柴油的酯交换反应的优良的催化体系。
实施例6
在50mL烧杯中，加入式(6)结构内盐24.13克(0.1mol)、9.209克(0.1mol)丙三醇，90℃下搅拌反应2.0小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.8MPa，温度为70℃，负压干燥2小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例7
在50mL烧杯中，加入式(7)结构内盐23.933克(0.1mol)、9.209克(0.1mol)丙三醇，100℃下搅拌反应2.0小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.9MPa，温度为80℃，负压干燥2小时，得到透明无色液体，产率接近100％。
实施例8
在50mL烧杯中，加入式(8)结构内盐30.338克(0.1mol)、27.627克(0.3mol)丙三醇，110℃下搅拌反应2.0小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.9MPa，温度为80℃，负压干燥2小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例9
在50mL烧杯中，加入式(8)结构内盐25.932克(0.1mol)、27.627克(0.3mol)丙三醇，110℃下搅拌反应2.0小时，然后将烧杯置入真空干燥箱中，在真空度为0.9MPa，温度为80℃，负压干燥2小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例10
在50mL烧杯中，加入式(10)结构内盐29.544克(0.1mol)、12.414克(0.2mol)乙二醇，100℃下搅拌反应2.5小时，然后将烧杯置入电热鼓风干燥箱中，120℃下干燥的2小时，得到透明无色液体，产率接近100％。
实施例11
在50mL烧杯中，加入式(4)结构内盐27.133克(0.1mol)、15.218克(0.2mol)1，2-丙二醇，100℃下搅拌反应2.0小时，然后将烧杯置入电热鼓风干燥箱中，80℃下干燥的12小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。
实施例12
在50mL烧杯中，加入式(4)结构内盐27.133克(0.1mol)、15.218克(0.2mol)1，2-丙二醇或者1，3-丙二醇，100℃下搅拌反应2.0小时，然后将烧杯置入电热鼓风干燥箱中，80℃下干燥的12小时，得到透明无色液体，产率接近100％。所制备的低共熔物质，在常温常压下为液体。

Claims (6)

1.一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，其特征在于：以分子中同时存在一个正电荷和一个负电荷的羟乙基内盐和多元醇组成，其中，羟乙基内盐结构如式(I)所示：
式(I)中，R1、R2可以同时，或者分别是氢、甲基、乙基、丁基、羟乙基、苯基中的任意一个取代基；
所用的多元醇为乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇、季戊四醇中的任意一个；
将式(I)所示的羟乙基内盐和多元醇两种原料按比例混合、加热、搅拌得到透明液体，干燥后得到目标产品。
2.根据权利要求1所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，其特征在于：所述羟乙基内盐和醇基摩尔比1∶1～4。
3.根据权利要求1所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，其特征在于：加热的温度为60～120℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，其特征在于：加热的时间为0.5～3小时。
5.根据权利要求1所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，其特征在于：可以采用常压干燥、负压干燥两种方式，常压干燥的温度为80～120℃，时间为2～12小时；负压干燥温度为60～80℃，时间为2～12小时。
6.根据权利要求1所述的一种基于羟乙基内盐的低共熔物质的制备方法，所得到的目标产品应用特征在于：应用于纳米材料的合成、介孔材料的合成、天然纤维素的溶解、生物活性成分的提取分离、有机合成的反应介质、气体吸收。
CN201510866533.2A 2015-11-27 2015-11-27 一种基于羟乙基内盐的低共熔物质 Expired - Fee Related CN105439911B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510866533.2A CN105439911B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种基于羟乙基内盐的低共熔物质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510866533.2A CN105439911B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种基于羟乙基内盐的低共熔物质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105439911A CN105439911A (zh) 2016-03-30
CN105439911B true CN105439911B (zh) 2017-09-19

Family

ID=55550613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510866533.2A Expired - Fee Related CN105439911B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种基于羟乙基内盐的低共熔物质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105439911B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101058552B (zh) * 2006-04-18 2010-12-08 上海师范大学 一种双功能团化离子液体及制备方法
EP2597099B1 (en) * 2011-11-23 2018-08-15 King Saud University Deep eutectic solvent and method for its preparation
FI126757B (en) * 2014-02-28 2017-05-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy EUTEXT SOLVENT MIXTURES AND THEIR USE
CN105037062A (zh) * 2015-06-18 2015-11-11 天津理工大学 一种基于醇基的三元低共熔溶剂及其制备方法
CN105063893B (zh) * 2015-08-03 2017-06-16 大连大学 一种基于深共融溶剂掺杂的纳米纤维膜及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105439911A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110228797B (zh) 一种低成本制备二维氮化钼或氮化钨纳米片的方法
CN103819503B (zh) 一种草铵膦的纯化工艺
CN104004926B (zh) 一种利用多钒酸钠制备高纯度五氧化二钒的方法
CN1923700A (zh) 一种利用工业废弃物电石渣生产氯化钙的方法
CN103772149A (zh) 一种生物柴油副产物粗甘油精制的方法
JP2014523491A5 (zh)
CN113148971A (zh) 一种二氟磷酸锂的制备方法
CN101108827B (zh) 一种制备乙酸型离子液体的方法
CN103951700B (zh) 一种二甲基次磷酸盐的制备方法及其产品和应用
CN103641748A (zh) 一种循环利用副产盐酸制备甲基磺酸的方法
CN105439911B (zh) 一种基于羟乙基内盐的低共熔物质
CN106554480B (zh) 一种双酚a型环氧树脂的制备方法
CN100475700C (zh) 硝酸钾制备工艺
CN107177385A (zh) 一种环保高氢能生物醇油燃料及其制作方法
CN102040622B (zh) 一种磷酸三丁酯的合成方法
CN104445343B (zh) 一种纳米氧化钇粉体的合成方法
CN104140087A (zh) 一种亚磷酸的生产方法
CN105330545A (zh) 以氯化锡为催化剂回收三嗪环环合母液渣子中草酸的方法
CN105481732B (zh) 一种基于内盐的三组分低共熔离子液体
CN103694599A (zh) 一种高效、环保聚氯乙烯热稳定剂及其制备方法
CN106316956A (zh) 吡唑的工业生产方法
CN101225077A (zh) 一种从轻质油中回收环氧环己烷工艺的开环反应新方法
CN103275322B (zh) 一种聚硅氧烷及其催化合成方法
CN108440348A (zh) 一种als生产工艺
CN103374662B (zh) 一种综合回收利用精铝生产过程中含钡废渣的设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170919

Termination date: 20181127