一種聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體及其製備方法

2023-10-07 23:21:19 1

一種聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體及其製備方法。使用分子量在350至1150的聚乙二醇單甲醚與吡啶、氯化亞碸在溶劑甲苯中回流反應得到氯化聚乙二醇單甲醚。氯化聚乙二醇單甲醚與咪唑在無水四氫呋喃中反應得到咪唑基聚乙二醇單甲醚中間體，該中間體進一步與氯化聚乙二醇單甲醚在甲苯中反應得到帶有兩個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的咪唑氯化物；氯化聚乙二醇單甲醚與N-甲基咪唑在甲苯中反應則得到帶有一個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的甲基咪唑氯化物。利用得到的帶有聚乙二醇單甲醚高分子鏈的咪唑氯化物與多金屬氧酸進行離子交換反應得到聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體。離子液體在室溫或接近室溫下呈液態，是真正意義上的離子液體。
【專利說明】一種聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體及其製備方法，屬於新材料及其製備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]多金屬氧酸鹽是指不連續的處於最高氧化態(d°或d1)的過渡金屬氧化物的簇合物。最近這類化合物受到越來越多的關注，其原因在於多金屬氧酸陰離子的多功能性(酸性和氧化性)和結構的可調變性(酸性和氧化還原的性質可以在分子和原子層次進行調控)的特點使其在催化方面有著廣泛應用(Chem.Rev.1998，98，1-389 ；Coord.Chem.Rev.1995，143，407-455)。聚乙二醇(PEG)是一種無毒、無刺激性的聚合物，具有良好的水溶性與生物兼容性，並且與很多有機物具有良好的互溶性。由於具有良好的熱穩定性以及不揮發性，PEG被廣泛的用作氧化、還原、取代等有機反應的溶劑以及相轉移催化劑。將離子液體的特性引入到聚乙二醇中，利用離子液體陰陽離子間的多種組合或改變陰陽離子結構，可以調節其極性、溶解性等物理化學性質，以適應反應體系的需要。通過陰離子交換可以將多金屬氧酸陰離子引入到離子液體結構中，進而實現對多金屬氧酸性質的調控。比如，專利CN 102225899A公開了一類基於Dawson型多金屬氧酸鹽的離子液體及其合成方法，得到了一類由正-四辛基銨陽離子和Dawson型多金屬氧簇陰離子組成的具有熱致液晶行為的離子液體。專利CN 1 01870658A則將Keggin型多金屬氧酸陰離子引入到離子液體中製備了性質獨特的基於Keggin型多金屬氧酸鹽的離子液體。而有關基於聚乙二醇和多金屬氧酸的離子液體目前只有兩例報導。2004年,美國Bourlinos等(J.Am.Chem.Soc.2004,126，15358-15359)報導了一種磷鎢酸的液體衍生物，化學式為:
【權利要求】
1.一種聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體，其特徵在於分子式為QmXM12Ott 其中Q代表
2.如權利要求1所述的聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體，其特徵在於陰離子部分為飽和的Keggin型多金屬氧酸鹽陰離子，通式為XM1204Qm_，具體組成為 QmXM12O4tl，其中Q代表
3.—種如權利要求1所述的聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體的製備方法，其特徵在於具體包括以下步驟: A、使用分子量在350至1150的聚乙二醇單甲醚與吡啶、氯化亞碸在溶劑甲苯中，氬氣保護下回流反應得到氯化聚乙二醇單甲醚； B、氯化聚乙二醇單甲醚與咪唑在無水四氫呋喃中室溫下攪拌反應，得到咪唑基聚乙二醇單甲醚中間體；該中間體進一步與氯化聚乙二醇單甲醚在甲苯中，氬氣保護下回流反應得到帶有兩個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的咪唑陽離子氯化物；氯化聚乙二醇單甲醚與N-甲基咪唑在甲苯中反應則得到帶有一個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的甲基咪唑陽離子氯化物； C、將多金屬氧酸的水溶液滴加到步驟B製得的帶有兩個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的咪唑陽離子氯化物或帶有一個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的甲基咪唑陽離子氯化物中，在90°C下進行交換反應，直到沒有氯化氫氣體放出時，結束反應，產物在60 °C真空乾燥得到聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體。
4.如權利要求3所述聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體的製備方法，其特徵在於步驟B中所述帶有兩個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的咪唑陽離子氯化物為
5.如權利要求3所述聚乙二醇功能化多金屬氧酸鹽離子液體的製備方法，其特徵在於步驟B中所述帶有一個聚乙二醇單甲醚高分子鏈的甲基咪唑陽離子氯化物為
【文檔編號】C07D233/60GK103665369SQ201210340229
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月14日 優先權日:2012年9月14日
【發明者】陳靜, 李臻, 夏春谷 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所