專利名稱：包含含氮陽離子的離子液體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及離子液體及其用途。本發(fā)明還提供了制備離子液體的方法。
背景技術：
離子液體為由離子組成的化合物，但其熔點低于室溫。可通過電荷離域、非對稱 (desymmetrised)的離子適當?shù)亟M合形成離子液體?？山档退玫降柠}的有序度并且可將熔點降至所得到的鹽在室溫下為液體。在確定所得到的鹽的熔點方面，離子上電荷的離域作用也是一個重要的因素。離子液體具有許多引人注目的性能，包括蒸汽壓小且溶劑化能力強，使得離子液體為多種應用中常規(guī)溶劑感興趣的選擇對象。離子液體可由陰離子和陽離子組成，或者由在同一分子上同時帶有正電荷和負電荷的兩性離子組成。最常見的離子液體包含陰離子和陽離子?，F(xiàn)有技術包括由季氮-或磷-基陽離子組成的液體，例如基于選自以下的核季銨陽離子、吡咯烷鍋t陽離子、咪唑烷輸陽離子、三唑鋝〗陽離子、吡啶鐵陽離子、噠嗪輸陽陽離子、嘧啶毎脅陽離子、吡嗪鏡陽離子和三嗪錢言陽離子。這些類型的離子液體往往非常粘稠，可能有害且強烈吸收UV和可見光。此外，這些離子液體的制備涉及許多化學和層析步驟，使得過程耗時、昂貴且低效。Anderson 等在 J.Am. Chem. Soc. 124 :14247-14254(2002)中公開了用于某些化學應用的由伯或叔銨基的陽離子組成的離子液體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者提供了其他離子液體。本發(fā)明提供了一種包含陰離子和陽離子的離子液體，其中所述陽離子為包含帶電荷的氮原子的伯、仲或叔銨離子。本文使用的“伯銨離子”為有1個碳原子與氮相連的銨離子。本文使用的“仲銨離子”為有2個碳原子與氮相連的銨離子。本文使用的“叔銨離子”為有3個碳原子與氮相連的銨離子。本發(fā)明的另一方面提供了一種包含陰離子和陽離子的離子液體，其特征在于所述陽離子為式(I)的含氮陽離子N+HRR' R〃 (I)其中R為任選被一個或多個選自以下的取代基取代的烴基含氮官能團(包括腈基、硝基或氨基或另外的堿性含氮官能團)、巰基、烷硫基、磺?；?、硫氰酸根、異硫氰酸根、 疊氮基、胼基、商素、任選被一個或多個醚鍵或硫醚鍵間隔的烷基、烷氧基、烯基、羥基、羰基 (包括醛或酮)、羧基、硼酸根、甲硅烷基和取代的氨基(例如單烷基氨基、二烷基氨基或烷基酰氨基)；和R'和R〃可相同或不同，各自表示H或R;或者R、R'和R〃中的任意兩個或三個可與N連接在一起形成環(huán)狀基團。
具體實施例方式本文中術語“離子液體”包括(但不局限于)由離子組成的化合物，且于化合物穩(wěn)定的溫度下為液體，所述離子液體的熔點可低于100°c，例如低于25°C，任選低于20°C。 所述離子液體的沸點可至少為200°C。所述離子液體的沸點可高于500°C，或甚至高于 1000°C。本發(fā)明的離子液體可完全由離子組成，在干燥狀態(tài)下，于上述溫度下為液體。這種離子液體通常包含少于1 %的水，優(yōu)選少于IOOOppm質量的水，更優(yōu)選還少于IOOppm質量的水。在本發(fā)明一個優(yōu)選的方面，離子液體定義為由陽離子和陰離子組成，且水含量小于IOOppm的化合物。還優(yōu)選所述離子液體的熔點為30°C或更低，且粘度小于500厘泊。就本發(fā)明的目的而言，烴基包括(但不局限于)烷基、烯基、炔基、環(huán)烴基(例如環(huán)烷基、環(huán)烯基)以及包含其組合的部分。本文使用的“烷基”涉及例如具有1-12個碳原子(例如1、2、3、4、5、6、7、8個碳原
子)的直鏈和支鏈烷基，包括(但不局限于)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、 異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基。術語烷基還包括環(huán)烷基，包括(但不局限于)環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基或環(huán)己基。所述烷基可被一個或多個鹵原子取代。在一類化合物中，鹵素為氟，在另一類化合物中，鹵素為氯，在第三類化合物中，鹵素為氟和氯的組合。“烷氧基”涉及例如具有1-12個碳原子(例如1、2、3、4、5、6、7、8個碳原子)的包
含一個或多個氧原子或羥基的直鏈和支鏈烷基。術語“烯基”是指例如具有2-12個碳原子(例如2、3、4、5或6個碳原子)且包含一個或多個碳-碳雙鍵的直鏈或支鏈烯基，包括(但不局限于)乙烯基、正丙-ι-烯基、正丙-2-烯基、異丙烯基等。“炔基”涉及例如具有2-12個碳原子(例如2、3、4、5或6個碳原子)且包含一個或多個叁鍵的直鏈或支鏈炔基?！碍h(huán)烴基”涉及飽和、部分不飽和或不飽和的3-10(例如5、6、7、8、9或10)元烴環(huán)，
包括環(huán)烷基或芳基?！胺蓟笔侵赴粋€例如6-10個碳原子的任選與一個或多個飽和或不飽和環(huán)稠合的環(huán)的芳族基團，例如6-10元芳烴，包括苯基或被烷基或烷氧基取代的苯基，其中烷基和烷氧基如本文所述?！半s芳基”是指包含一個或多個選自N、0或S的雜原子且包含一個任選與一個或多個飽和或不飽和環(huán)稠合的環(huán)的芳族基團，例如5-10元芳環(huán)?！半s環(huán)基”是指例如包含一個或多個選自N、0或S的雜原子的3-10元環(huán)體系，并包括雜芳基。所述雜環(huán)基體系可包含一個環(huán)或可與一個或多個飽和或不飽和環(huán)稠合；所述雜環(huán)基可為完全飽和、部分飽和或不飽和。
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“環(huán)狀基團”是指環(huán)或環(huán)體系，可為不飽和或部分不飽和的，但通常為飽和的，通常包含5-13個成環(huán)原子，例如5-或6-元環(huán)。其實例有環(huán)烴基或雜環(huán)基。環(huán)烴基或雜環(huán)基的實例包括(但不局限于)環(huán)己基、苯基、吖啶、苯并咪唑、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并螺唑、苯并噻唑、咔唑、噌啉、二 _英、二 Pi烷、二氧戊環(huán)、二噻烷、二噻嗪、二噻唑、二硫戊環(huán)、呋喃、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、吲哚、二氫吲哚、吲嗪、吲唑、異吲哚、異喹啉、異輕唑、異噻唑、嗎啉、napthyridine、螺唑、螺二唑、P惡噻唑、螺噻唑烷、螺嗪、P惡二嗪、吩嗪、吩噻嗪、吩螺嗪、2，3- 二氮雜萘、哌嗪、哌啶、蝶啶、嘌呤、腐胺、吡喃、吡嗪、吡唑、 吡唑啉、批唑烷、噠嗪、吡啶、嘧啶、吡咯烷、吡咯、吡咯啉、喹啉、喹喔啉、喹唑啉、喹嗪、四氫呋喃、四嗪、四唑、噻吩、噻二嗪、噻二唑、噻三唑、噻嗪、噻唑、硫代嗎啉(thiomorpholine)、 硫茚(thianaphthalene)、噻喃、三嗪、三唑、三噻烷(trithiane)、托品。鹵素是指F、Cl、Br或I。在一類化合物中，R'和R"為H。例如那些含有1個R基團和3個氫的化合物在本文中稱為伯銨離子。本發(fā)明涉及含有2個R基團和2個氫的式(I)化合物，在本文中相應地稱為仲銨離子。本發(fā)明還涉及含有3個R基團和1個氫的化合物，在本文中稱為叔銨離子。包括這樣一類化合物，其中R'和R"不同，且與R含義相同。本發(fā)明的一個優(yōu)選的方面提供了一種由陰離子和如本發(fā)明第一方面定義的陽離子組成的離子液體。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的方面中，所述環(huán)狀基團為環(huán)烴基或雜環(huán)基，例如環(huán)己基銨。在一類化合物中，排除這樣的陽離子，其中R、R'、R〃中的任意兩個或三個可與N 連接在一起形成芳基或雜芳基。更具體地講，排除吡啶毎t、吡咯烷翰和咪唑鐵陽離子。在 R未被取代的一類化合物中，排除其中R、R'和R"相同且為乙基或丁基的陽離子。在其中R、R'和/或R"為未取代的烴基的一類化合物中，本發(fā)明可包括以下條件當R為乙基時，本發(fā)明包括的條件是R'和/或R"不為H。當R'和R"均為CH3時，本發(fā)明包括的條件是R不為H。當R'和R"之一為H，另一個為CH3時，本發(fā)明包括的條件是R不為CH3。本發(fā)明包括的條件是所述離子液體不為以下物質中的任一種硝酸乙基銨乙酸三丁基銨α -氰基-4-羥基肉桂酸三丁基銨芥子酸三丁基銨吡啶-2-甲酸二甲基銨吡啶-2-甲酸三丁基銨3-羥基吡啶-2-甲酸三丁基銨吡啶-2-甲酸三乙基銨。除了說明的溶劑化能力高以外，本發(fā)明的離子液體的粘度低，無毒且無色。這些特性使得本發(fā)明的離子液體可用于多種應用。優(yōu)選R被選自以下的部分取代烯基、羥基、氨基、硫代基(thio)、羰基和羧基。更優(yōu)選R被羥基或氨基取代。在一類化合物中，當R被羥基取代時，本發(fā)明包括的條件是所述離子液體不為氯
化二乙醇銨。如果存在多于一個取代基(例如選自烯基、羥基、氨基、巰基(thiol)、羰基和羧基)，則可在單一的陽離子上存在多于一個取代基。在一類化合物中，R為具有1、2、3、4、5或6個C原子的羥烷基。所述羥烷基可在其游離的末端碳上含有羥基部分。R可為具有2-6個C原子的多羥基，例如二鏈烷醇、三鏈烷醇或四鏈烷醇基團。優(yōu)選所述陽離子為乙醇銨、N-(烷氧基乙基)銨、N-甲基乙醇銨、N，N-二甲基乙醇銨、二乙醇銨、N-烷基二乙醇銨(例如丁基二乙醇銨)、N，N-二(烷氧基烷基)銨(例如二 (甲氧基乙基)銨)或三乙醇銨離子。更優(yōu)選所述陽離子為甲基乙醇銨、N，N_ 二甲基乙醇銨、N，N_ 二(甲氧基乙基)銨或丁基二乙醇銨離子。在另一類化合物中，R為具有2-8個C原子(例如2、3、4、5、6、7或8個C原子)的
氨基烷基。所述氨基烷基可為二氨基烷基或三氨基烷基。在某些化合物中，R為腐胺、哌啶或托品。優(yōu)選的陽離子包括乙醇銨、二乙醇銨、N-丁基二乙醇銨、N-甲基乙醇銨、二(甲氧基乙基)銨、N，N-二甲基乙醇銨、腐銨、1-(3-羥丙基)腐銨或N-(3-羥丙基)-N-甲基環(huán)己基銨離子。還優(yōu)選的陽離子包括N-丁基二乙醇銨、N-甲基乙醇銨、二(甲氧基乙基)銨、 N，N-二甲基乙醇銨、腐銨、1-(3-羥丙基)腐銨或N-(3-羥丙基)-N-甲基環(huán)己基銨離子。以上所列的任何陽離子可與公開的任何陰離子組合使用。本發(fā)明的離子液體中的陰離子的特性不是關鍵的。選擇陰離子的唯一的理論約束為其離子量，以便使所述離子液體的熔點低于所需的溫度。優(yōu)選所述陰離子選自鹵代無機陰離子、硝酸根、硫酸根、磷酸根、碳酸根、磺酸根和羧酸根。所述磺酸根和羧酸根可為烷基磺酸根和烷基羧酸根，其中所述烷基為例如具有 1-20個C原子的部分，選自烷基和在任一位置被以下基團取代的烷基烯基、烷氧基、烯氧基、芳基、芳基烷基、芳氧基、氨基、氨基烷基、硫代基(thio)、硫代烷基(thioalkyl)、羥基、 羥烷基、羰基、氧代烷基、羧基、羧基烷基或鹵離子官能團，包括所有的鹽、醚、酯、五價氮或磷衍生物或其立體異構體。例如所述陰離子可選自雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、碳酸根、 碳酸氫根、硫酸根、硫酸氫根、硅酸根、磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根、偏磷酸根、甲磺酸根、 三氟甲磺酸根、乙二胺四乙酸根、氯離子、溴離子、碘離子、六氟磷酸根、四氟硼酸根、三氟乙酸根、五氟丙酸根、七氟丁酸根、草酸根、甲酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根、戊酸根、己酸根、 庚酸根、辛酸根、壬酸根、癸酸根、苯甲酸根、苯二甲酸根、苯三甲酸根、苯四甲酸根、氯苯甲酸根、氟苯甲酸根、五氯苯甲酸根、五氟苯甲酸根、水楊酸根、羥乙酸根、乳酸根、泛酸根、酒石酸根、酸式酒石酸根、扁桃酸根、巴豆酸根、蘋果酸根、丙酮酸根、琥珀酸根、檸檬酸根、富馬酸根、苯基乙酸根。特別優(yōu)選的陰離子為有機羧酸根。當所述陰離子需要包含不穩(wěn)定的質子時，則優(yōu)選羥乙酸根、酒石酸根和乳酸根陰離子。這些化合物同時包含酸和羥基官能團。本發(fā)明的離子液體可包含全部相同或不同的陽離子。同樣，所述離子液體可包含全部相同或不同的陰離子。因此本發(fā)明包括包含不同的陽離子和/或不同的陰離子的混合體的離子液體。本發(fā)明的離子液體可包括以下物質甲酸乙醇銨、乙酸乙醇銨、丙酸乙醇銨、丙二酸乙醇銨、丁酸乙醇銨、丁烯酸乙醇銨、丁二酸乙醇銨、戊酸乙醇銨、戊二酸乙醇銨、戊烯酸乙醇銨、己酸乙醇銨、己二酸乙醇銨、 己烯酸乙醇銨、庚酸乙醇銨、庚二酸乙醇銨、庚烯酸乙醇銨、辛酸乙醇銨、辛二酸乙醇銨、辛烯酸乙醇銨、壬酸乙醇銨、壬二酸乙醇銨、壬烯酸乙醇銨、癸酸乙醇銨、癸二酸乙醇銨、癸烯酸乙醇銨、十一酸乙醇銨、十一烷二酸乙醇銨、十一碳烯酸乙醇銨、十二酸乙醇銨、十二烷二酸乙醇銨、十二碳烯酸乙醇銨、環(huán)己烷甲酸乙醇銨、環(huán)己烯甲酸乙醇銨、苯酚乙醇銨、苯甲酸乙醇銨、苯二甲酸乙醇銨、苯三甲酸乙醇銨、苯四甲酸乙醇銨、氯苯甲酸乙醇銨、氟苯甲酸乙醇銨、五氯苯甲酸乙醇銨、五氟苯甲酸乙醇銨、水楊酸乙醇銨、羥乙酸乙醇銨、乳酸乙醇銨、 泛酸乙醇銨、酒石酸乙醇銨、酸式酒石酸乙醇銨、扁桃酸乙醇銨、巴豆酸乙醇銨、蘋果酸乙醇銨、丙酮酸乙醇銨、琥珀酸乙醇銨、檸檬酸乙醇銨、富馬酸乙醇銨、苯基乙酸乙醇銨、草酸乙醇銨、雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺乙醇銨、碳酸乙醇銨、碳酸氫乙醇銨、硫酸乙醇銨、硫酸氫乙醇銨、磷酸乙醇銨、磷酸氫乙醇銨、磷酸二氫乙醇銨、甲磺酸乙醇銨、三氟甲磺酸乙醇銨、乙二胺四乙酸乙醇銨、六氟磷酸乙醇銨、四氟硼酸乙醇銨、三氟乙酸乙醇銨、五氟丙酸乙醇銨、七氟丁酸乙醇銨、磷酸烯醇丙酮酸乙醇銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸乙醇銨、腺苷磷酸乙醇銨、腺苷二磷酸乙醇銨、腺苷三磷酸乙醇銨、oxyniacate乙醇銨、硝酸乙醇銨、亞硝酸乙醇銨；溴化二乙醇銨、碘化二乙醇銨、甲酸二乙醇銨、乙酸二乙醇銨、丙酸二乙醇銨、丙二酸二乙醇銨、丁酸二乙醇銨、丁烯酸二乙醇銨、丁二酸二乙醇銨、戊酸二乙醇銨、戊二酸二乙醇銨、戊烯酸二乙醇銨、己酸二乙醇銨、己二酸二乙醇銨、己烯酸二乙醇銨、庚酸二乙醇銨、 庚二酸二乙醇銨、庚烯酸二乙醇銨、辛酸二乙醇銨、辛二酸二乙醇銨、辛烯酸二乙醇銨、壬酸二乙醇銨、壬二酸二乙醇銨、壬烯酸二乙醇銨、癸酸二乙醇銨、癸二酸二乙醇銨、癸烯酸二乙醇銨、十一酸二乙醇銨、十一烷二酸二乙醇銨、十一碳烯酸二乙醇銨、十二酸二乙醇銨、十二烷二酸二乙醇銨、十二碳烯酸二乙醇銨、環(huán)己烷甲酸二乙醇銨、環(huán)己烯甲酸二乙醇銨、苯酚二乙醇銨、苯甲酸二乙醇銨、苯二甲酸二乙醇銨、苯三甲酸二乙醇銨、苯四甲酸二乙醇銨、氯苯甲酸二乙醇銨、氟苯甲酸二乙醇銨、五氯苯甲酸二乙醇銨、五氟苯甲酸二乙醇銨、水楊酸二乙醇銨、羥乙酸二乙醇銨、乳酸二乙醇銨、泛酸二乙醇銨、酒石酸二乙醇銨、酸式酒石酸二乙醇銨、扁桃酸二乙醇銨、巴豆酸二乙醇銨、蘋果酸二乙醇銨、丙酮酸二乙醇銨、琥珀酸二乙醇銨、檸檬酸二乙醇銨、富馬酸二乙醇銨、苯基乙酸二乙醇銨、草酸二乙醇銨、雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺二乙醇銨、碳酸二乙醇銨、碳酸氫二乙醇銨、磷酸二乙醇銨、磷酸氫二乙醇銨、磷酸二氫二乙醇銨、甲磺酸二乙醇銨、三氟甲磺酸二乙醇銨、乙二胺四乙酸二乙醇銨、六氟磷酸二乙醇銨、四氟硼酸二乙醇銨、三氟乙酸二乙醇銨、五氟丙酸二乙醇銨、七氟丁酸二乙醇銨、磷酸烯醇丙酮酸二乙醇銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸二乙醇銨、腺苷磷酸二乙醇銨、腺苷二磷酸二乙醇銨、腺苷三磷酸二乙醇銨、oxyniacate 二乙醇銨、硝酸二乙醇銨、亞硝酸二乙醇銨；氯化N- 丁基二乙醇銨、溴化N- 丁基二乙醇銨、碘化N- 丁基二乙醇銨、甲酸N- 丁基二乙醇銨、乙酸N- 丁基二乙醇銨、丙酸N- 丁基二乙醇銨、丙二酸N- 丁基二乙醇銨、丁酸 N- 丁基二乙醇銨、丁烯酸N- 丁基二乙醇銨、丁二酸N- 丁基二乙醇銨、戊酸N- 丁基二乙醇銨、戊二酸N- 丁基二乙醇銨、戊烯酸N- 丁基二乙醇銨、己酸N- 丁基二乙醇銨、己烯酸N- 丁基二乙醇銨、庚酸N- 丁基二乙醇銨、庚二酸N- 丁基二乙醇銨、庚烯酸N- 丁基二乙醇銨、辛酸N-丁基二乙醇銨、辛二酸N-丁基二乙醇銨、辛烯酸N-丁基二乙醇銨、壬酸N-丁基二乙醇銨、壬二酸N- 丁基二乙醇銨、壬烯酸N- 丁基二乙醇銨、癸酸N- 丁基二乙醇銨、癸二酸N- 丁基二乙醇銨、癸烯酸N- 丁基二乙醇銨、十一酸N- 丁基二乙醇銨、十一烷二酸N- 丁基二乙醇銨、十一碳烯酸N- 丁基二乙醇銨、十二酸N- 丁基二乙醇銨、十二烷二酸N- 丁基二乙醇銨、十二碳烯酸N-丁基二乙醇銨、環(huán)己烷甲酸N-丁基二乙醇銨、環(huán)己烯甲酸N-丁基二乙醇銨、苯酚N- 丁基二乙醇銨、苯甲酸N- 丁基二乙醇銨、苯二甲酸N- 丁基二乙醇銨、苯三甲酸 N-丁基二乙醇銨、苯四甲酸N-丁基二乙醇銨、氯苯甲酸N- 丁基二乙醇銨、氟苯甲酸N-丁基二乙醇銨、五氯苯甲酸N- 丁基二乙醇銨、五氟苯甲酸N- 丁基二乙醇銨、水楊酸N- 丁基二乙醇銨、羥乙酸N- 丁基二乙醇銨、乳酸N- 丁基二乙醇銨、泛酸N- 丁基二乙醇銨、酒石酸 N- 丁基二乙醇銨、酸式酒石酸N- 丁基二乙醇銨、扁桃酸N- 丁基二乙醇銨、巴豆酸N- 丁基二乙醇銨、蘋果酸N- 丁基二乙醇銨、丙酮酸N- 丁基二乙醇銨、琥珀酸N- 丁基二乙醇銨、檸檬酸N- 丁基二乙醇銨、富馬酸N- 丁基二乙醇銨、苯基乙酸N- 丁基二乙醇銨、草酸N- 丁基二乙醇銨、雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺N-丁基二乙醇銨、碳酸N-丁基二乙醇銨、碳酸氫 N- 丁基二乙醇銨、硫酸N- 丁基二乙醇銨、硫酸氫N- 丁基二乙醇銨、磷酸N- 丁基二乙醇銨、 磷酸氫N- 丁基二乙醇銨、磷酸二氫N- 丁基二乙醇銨、甲磺酸N- 丁基二乙醇銨、三氟甲磺酸N- 丁基二乙醇銨、乙二胺四乙酸N- 丁基二乙醇銨、六氟磷酸N- 丁基二乙醇銨、四氟硼酸 N- 丁基二乙醇銨、三氟乙酸N- 丁基二乙醇銨、五氟丙酸N- 丁基二乙醇銨、七氟丁酸N- 丁基二乙醇銨、磷酸烯醇丙酮酸N-丁基二乙醇銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸N-丁基二乙醇銨、腺苷磷酸N- 丁基二乙醇銨、腺苷二磷酸N- 丁基二乙醇銨、腺苷三磷酸N- 丁基二乙醇銨、oxyniacateN- 丁基二乙醇銨、硝酸N- 丁基二乙醇銨、亞硝酸N- 丁基二乙醇銨；
溴化N，N-二甲基乙醇銨、碘化N，N-二甲基乙醇銨、甲酸N，N-二甲基乙醇銨、乙酸N，N- 二甲基乙醇銨、丙酸N，N- 二甲基乙醇銨、丙二酸N，N- 二甲基乙醇銨、丁酸N，N- 二甲基乙醇銨、丁烯酸N，N-二甲基乙醇銨、丁二酸N，N-二甲基乙醇銨、戊酸N，N-二甲基乙醇銨、戊二酸N，N- 二甲基乙醇銨、戊烯酸N，N- 二甲基乙醇銨、己酸N，N- 二甲基乙醇銨、己烯酸N，N-二甲基乙醇銨、庚酸N，N-二甲基乙醇銨、庚二酸N，N-二甲基乙醇銨、庚烯酸N， N-二甲基乙醇銨、辛酸N，N-二甲基乙醇銨、辛二酸N，N-二甲基乙醇銨、辛烯酸N，N-二甲基乙醇銨、壬酸N，N-二甲基乙醇銨、壬二酸N，N-二甲基乙醇銨、壬烯酸N，N-二甲基乙醇銨、癸酸N，N- 二甲基乙醇銨、癸二酸N，N- 二甲基乙醇銨、癸烯酸N，N- 二甲基乙醇銨、十一酸N，N-二甲基乙醇銨、i^一烷二酸N，N-二甲基乙醇銨、i^一碳烯酸N，N-二甲基乙醇銨、 十二酸N，N- 二甲基乙醇銨、十二烷二酸N，N- 二甲基乙醇銨、十二碳烯酸N，N- 二甲基乙醇銨、環(huán)己烷甲酸N，N-二甲基乙醇銨、環(huán)己烯甲酸N，N-二甲基乙醇銨、苯酚N，N-二甲基乙醇銨、苯甲酸N，N-二甲基乙醇銨、苯二甲酸N，N-二甲基乙醇銨、苯三甲酸N，N-二甲基乙醇銨、苯四甲酸N，N-二甲基乙醇銨、氯苯甲酸N，N-二甲基乙醇銨、氟苯甲酸N，N-二甲基乙醇銨、五氯苯甲酸N，N-二甲基乙醇銨、五氟苯甲酸N，N-二甲基乙醇銨、水楊酸N，N-二甲基乙醇銨、羥乙酸N，N-二甲基乙醇銨、乳酸N，N-二甲基乙醇銨、泛酸N，N-二甲基乙醇銨、酒石酸N，N-二甲基乙醇銨、酸式酒石酸N，N-二甲基乙醇銨、扁桃酸N，N-二甲基乙醇銨、巴豆酸N，N- 二甲基乙醇銨、蘋果酸N，N- 二甲基乙醇銨、丙酮酸N，N- 二甲基乙醇銨、琥
9珀酸N，N-二甲基乙醇銨、檸檬酸N，N-二甲基乙醇銨、富馬酸N，N-二甲基乙醇銨、苯基乙酸N，N-二甲基乙醇銨、草酸N，N-二甲基乙醇銨、雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺N，N-二甲基乙醇銨、碳酸N，N- 二甲基乙醇銨、碳酸氫N，N- 二甲基乙醇銨、硫酸N，N- 二甲基乙醇銨、 硫酸氫N，N- 二甲基乙醇銨、磷酸N，N- 二甲基乙醇銨、磷酸氫N，N- 二甲基乙醇銨、磷酸二氫 N，N-二甲基乙醇銨、甲磺酸N，N-二甲基乙醇銨、三氟甲磺酸N，N-二甲基乙醇銨、乙二胺四乙酸N，N-二甲基乙醇銨、六氟磷酸N，N-二甲基乙醇銨、四氟硼酸N，N-二甲基乙醇銨、三氟乙酸N，N-二甲基乙醇銨、五氟丙酸N，N-二甲基乙醇銨、七氟丁酸N，N-二甲基乙醇銨、 磷酸烯醇丙酮酸N，N-二甲基乙醇銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸N，N-二甲基乙醇銨、腺苷磷酸N，N- 二甲基乙醇銨、腺苷二磷酸N，N- 二甲基乙醇銨、腺苷三磷酸N，N- 二甲基乙醇銨、oxyniacateN，N- 二甲基乙醇銨、硝酸N，N- 二甲基乙醇銨、亞硝酸N，N- 二甲基乙醇銨；溴化N-甲基乙醇銨、碘化N-甲基乙醇銨、甲酸N-甲基乙醇銨、乙酸N-甲基乙醇銨、丙酸N-甲基乙醇銨、丙二酸N-甲基乙醇銨、丁酸N-甲基乙醇銨、丁烯酸N-甲基乙醇銨、 丁二酸N-甲基乙醇銨、戊酸N-甲基乙醇銨、戊二酸N-甲基乙醇銨、戊烯酸N-甲基乙醇銨、 己酸N-甲基乙醇銨、己烯酸N-甲基乙醇銨、庚酸N-甲基乙醇銨、庚二酸N-甲基乙醇銨、庚烯酸N-甲基乙醇銨、辛酸N-甲基乙醇銨、辛二酸N-甲基乙醇銨、辛烯酸N-甲基乙醇銨、壬酸N-甲基乙醇銨、壬二酸N-甲基乙醇銨、壬烯酸N-甲基乙醇銨、癸酸N-甲基乙醇銨、癸二酸N-甲基乙醇銨、癸烯酸N-甲基乙醇銨、i^一酸N-甲基乙醇銨、十一烷二酸N-甲基乙醇銨、十一碳烯酸N-甲基乙醇銨、十二酸N-甲基乙醇銨、十二烷二酸N-甲基乙醇銨、十二碳烯酸N-甲基乙醇銨、環(huán)己烷甲酸N-甲基乙醇銨、環(huán)己烯甲酸N-甲基乙醇銨、苯酚N-甲基乙醇銨、苯甲酸N-甲基乙醇銨、苯二甲酸N-甲基乙醇銨、苯三甲酸N-甲基乙醇銨、苯四甲酸N-甲基乙醇銨、氯苯甲酸N-甲基乙醇銨、氟苯甲酸N-甲基乙醇銨、五氯苯甲酸N-甲基乙醇銨、五氟苯甲酸N-甲基乙醇銨、水楊酸N-甲基乙醇銨、羥乙酸N-甲基乙醇銨、乳酸N-甲基乙醇銨、泛酸N-甲基乙醇銨、酒石酸N-甲基乙醇銨、酸式酒石酸N-甲基乙醇銨、扁桃酸 N-甲基乙醇銨、巴豆酸N-甲基乙醇銨、蘋果酸N-甲基乙醇銨、丙酮酸N-甲基乙醇銨、琥珀酸N-甲基乙醇銨、檸檬酸N-甲基乙醇銨、富馬酸N-甲基乙醇銨、苯基乙酸N-甲基乙醇銨、 草酸N-甲基乙醇銨、雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺N-甲基乙醇銨、碳酸N-甲基乙醇銨、碳酸氫N-甲基乙醇銨、硫酸N-甲基乙醇銨、硫酸氫N-甲基乙醇銨、磷酸N-甲基乙醇銨、磷酸氫N-甲基乙醇銨、磷酸二氫N-甲基乙醇銨、甲磺酸N-甲基乙醇銨、三氟甲磺酸N-甲基乙醇銨、乙二胺四乙酸N-甲基乙醇銨、六氟磷酸N-甲基乙醇銨、四氟硼酸N-甲基乙醇銨、三氟乙酸N-甲基乙醇銨、五氟丙酸N-甲基乙醇銨、七氟丁酸N-甲基乙醇銨、磷酸烯醇丙酮酸 N-甲基乙醇銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸N-甲基乙醇銨、腺苷磷酸N-甲基乙醇銨、腺苷二磷酸N-甲基乙醇銨、腺苷三磷酸N-甲基乙醇銨、oxyniacateN-甲基乙醇銨、硝酸N-甲基乙醇銨、亞硝酸N-甲基乙醇銨；氯化N，N- 二(甲氧基乙基)銨、溴化N，N- 二(甲氧基乙基)銨、碘化N，N- 二 (甲氧基乙基)銨、甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、乙酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、丙酸 N，N-二(甲氧基乙基)銨、丙二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、丁酸N，N-二(甲氧基乙基) 銨、丁烯酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、丁二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、戊酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、戊二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、戊烯酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、己酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、己烯酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、庚酸N，N- 二(甲氧基乙
1基)銨、庚二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、庚烯酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、辛酸N，N-二 (甲氧基乙基)銨、辛二酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、辛烯酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、 壬酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、壬二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、壬烯酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、癸酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、癸二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、癸烯酸N， N- 二(甲氧基乙基)銨、十一酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、十一烷二酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、十一碳烯酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、十二酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、十二烷二酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、十二碳烯酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、環(huán)己烷甲酸N， N-二(甲氧基乙基)銨、環(huán)己烯甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、苯酚N，N-二(甲氧基乙基)銨、苯甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、苯二甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、苯三甲酸 N，N-:(甲氧基乙基)銨、苯四甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、氯苯甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、氟苯甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、五氯苯甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、 五氟苯甲酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、水楊酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、羥乙酸N，N-二 (甲氧基乙基)銨、乳酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、泛酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、酒石酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、酸式酒石酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、扁桃酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、巴豆酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、蘋果酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、丙酮酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、琥珀酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、檸檬酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、富馬酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、苯基乙酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、草酸N， N-二(甲氧基乙基)銨、雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺N，N-二(甲氧基乙基)銨、碳酸N， N- 二(甲氧基乙基)銨、碳酸氫N，N- 二(甲氧基乙基)銨、硫酸N，N- 二(甲氧基乙基) 銨、硫酸氫N，N-二(甲氧基乙基)銨、磷酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、磷酸氫N，N-二(甲氧基乙基)銨、磷酸二氫N，N- 二(甲氧基乙基)銨、甲磺酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、三氟甲磺酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、乙二胺四乙酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、六氟磷酸N， N-二(甲氧基乙基)銨、四氟硼酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、三氟乙酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、五氟丙酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、七氟丁酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、磷酸烯醇丙酮酸N，N-二(甲氧基乙基)銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸N，N-二(甲氧基乙基) 銨、腺苷磷酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、腺苷二磷酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、腺苷三磷酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、oxyniacateN，N- 二(甲氧基乙基)銨、硝酸N，N- 二(甲氧基乙基)銨、亞硝酸N，N-二(甲氧基乙基)銨； 氯化1-(3-羥丙基)腐銨、溴化1-(3-羥丙基)腐銨、碘化1-(3-羥丙基)腐銨、 甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、乙酸1-(3-羥丙基)腐銨、丙酸1-(3-羥丙基)腐銨、丙二酸 1-(3-羥丙基)腐銨、丁酸1-(3-羥丙基)腐銨、丁烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、丁二酸1-(3-羥丙基)腐銨、戊酸1-(3-羥丙基)腐銨、戊二酸1-(3-羥丙基)腐銨、戊烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、己酸1-(3-羥丙基)腐銨、己烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、庚酸1-(3-羥丙基)腐銨、庚二酸1-(3-羥丙基)腐銨、庚烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、辛酸1-(3-羥丙基)腐銨、 辛二酸1-(3-羥丙基)腐銨、辛烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、壬酸1-(3-羥丙基)腐銨、壬二酸1-(3-羥丙基)腐銨、壬烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、癸酸1-(3-羥丙基)腐銨、癸二酸 1-(3-羥丙基)腐銨、癸烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、十一酸1-(3-羥丙基)腐銨、十一烷二酸 1-(3-羥丙基)腐銨、十一碳烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、十二酸1-(3-羥丙基)腐銨、十二烷二酸1-(3-羥丙基)腐銨、十二碳烯酸1-(3-羥丙基)腐銨、環(huán)己烷甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、環(huán)己烯甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、苯酚1-(3-羥丙基)腐銨、苯甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、苯二甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、苯三甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、苯四甲酸1-(3-羥丙基) 腐銨、氯苯甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、氟苯甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、五氯苯甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、五氟苯甲酸1-(3-羥丙基)腐銨、水楊酸1-(3-羥丙基)腐銨、羥乙酸1-(3-羥丙基)腐銨、乳酸1-(3-羥丙基)腐銨、泛酸1-(3-羥丙基)腐銨、酒石酸1-(3-羥丙基) 腐銨、酸式酒石酸1- (3-羥丙基)腐銨、扁桃酸1- (3-羥丙基)腐銨、巴豆酸1- (3-羥丙基) 腐銨、蘋果酸1-(3-羥丙基)腐銨、丙酮酸1-(3-羥丙基)腐銨、琥珀酸1-(3-羥丙基)腐銨、檸檬酸1-(3-羥丙基)腐銨、富馬酸1-(3-羥丙基)腐銨、苯基乙酸1-(3-羥丙基)腐銨、草酸1-(3-羥丙基)腐銨、雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺1-(3-羥丙基)腐銨、甲磺酸 1-(3-羥丙基)腐銨、三氟甲磺酸1-(3-羥丙基)腐銨、六氟磷酸1-(3-羥丙基)腐銨、四氟硼酸1-(3-羥丙基)腐銨、三氟乙酸1-(3-羥丙基)腐銨、五氟丙酸1-(3-羥丙基)腐銨、 七氟丁酸1-(3-羥丙基)腐銨、磷酸烯醇丙酮酸1-(3-羥丙基)腐銨、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸1-(3-羥丙基)腐銨、腺苷磷酸1-(3-羥丙基)腐銨、腺苷二磷酸1-(3-羥丙基)腐銨、腺苷三磷酸1-(3-羥丙基)腐銨、碳酸1-(3-羥丙基)腐銨、碳酸氫1-(3-羥丙基)腐銨、硫酸1-(3-羥丙基)腐銨、硫酸氫1-(3-羥丙基)腐銨、磷酸1-(3-羥丙基)腐銨、磷酸氫1-(3-羥丙基)腐銨、磷酸二氫1-(3-羥丙基)腐銨、硝酸1-(3-羥丙基)腐銨、亞硝酸 1-(3-羥丙基)腐銨。在一類化合物中，本發(fā)明包括的條件是所述離子液體不為硝酸乙基銨或氯化二乙醇銨。在其他類化合物中，本發(fā)明包括的條件是所述離子液體不為N-質子化的吡啶揚 1或吡咯烷鍋t鹽。本發(fā)明的其他方面提供了一種制備本發(fā)明的離子液體的方法，所述方法包括以下步驟i.)提供有機伯、仲或叔胺；和ii.)使用酸中和(i)中所述化合物。本發(fā)明的方法可包括以下步驟i.)提供式(II)的含氮化合物NRR' R〃 (II)其中R、R'和R"具有本文定義的含義；和ii.)使用酸中和(i)中所述化合物。由于本發(fā)明的方法僅涉及單一的步驟，且使用通常易得的原料，因此提供了一種制備離子液體的經(jīng)濟路線。在本發(fā)明的方法中，將伯、仲或叔胺的氮原子質子化，得到質子化的銨離子。優(yōu)選所述酸包括本文定義的陰離子。優(yōu)選所述酸性陰離子包括鹵代無機陰離子、硝酸根、硫酸根、碳酸根、磺酸根或羧酸根。本發(fā)明還包括式(II)的化合物及其在制備一種或多種離子液體中的用途。本發(fā)明還提供了在本發(fā)明的離子液體中定義的陽離子在酶-催化反應用溶劑中的用途。本發(fā)明還提供了本發(fā)明的離子液體作為酶-催化反應的溶劑的用途。離子液體在某些生物和/或化學反應中的用途比傳統(tǒng)的水溶液具有許多優(yōu)點。離子液體能非常高濃度地溶解大量的無機、有機、聚合的和生物材料。液體范圍寬，使得在相同的溶劑中可進行高溫和低溫工藝。不引起溶劑分解現(xiàn)象，并且使壽命短的活性中間體最穩(wěn)定。在各種溶劑中不受PH的影響，且在大多數(shù)液體范圍內(nèi)蒸汽壓幾乎為零。離子液體還具有優(yōu)異的導電性和導熱性，不易燃，可重復利用且通常毒性小。本發(fā)明還提供了離子液體或在本發(fā)明的離子液體中定義的陽離子在以下應用中的用途有機合成的溶劑、基體輔助激光解吸/離子化(MALDI)質譜中的基體、溶劑萃取 (例如從不混溶的液體或固體中除去所需的組分)、氣相色譜、催化、液化、核燃料后處理、 燃料電池、電化學應用、滲透蒸發(fā)、藥物輸送、潤滑、液壓系統(tǒng)工作液、粘合劑、傳感器、抗微生物劑和色譜介質。本發(fā)明還提供了一種進行酶-催化反應的方法，所述方法包括i.)提供包含本發(fā)明的離子液體的液體反應介質；ii.)在所述液體反應介質中提供酶和酶的底物；和iii.)使所述底物發(fā)生反應。本發(fā)明還提供了一種合成一種或多種有機化合物的方法，所述方法包括在本發(fā)明的離子液體中進行有機合成反應。在本說明書的整個說明書和權利要求書中，單詞“包含”、“包括”以及這些詞的變體是指“包括但不局限于”，不是要(并且不)排除其他部分、添加劑、組分、整數(shù)或步驟。在本說明書的整個說明書和權利要求書中，除非上下文另外要求，否則單數(shù)包括復數(shù)形式。更具體地講，當使用不定列舉時，除非上下文另外要求，本說明書應理解為包括復數(shù)和單數(shù)。在本發(fā)明的具體方面、實施方案或實施例中描述的特性、整數(shù)、特征、化合物、化學部分或基團應理解為可用于本文所述的任何其他方面、實施方案或實施例，除非與其矛盾。采用以下非限制性的實施例來描述本發(fā)明。材料和方法制備帶有一個或多個氨型質子的銨-基的離子液體將所需化學計量等量的母體胺和互補酸獨立溶解于水、甲醇或乙醇中，得到相同濃度的溶液。在燒瓶中將等體積的這兩種溶液混合在一起，攪拌并冷卻，混合速率足夠慢， 以防止反應溫度超過60°C。當中和完成后，于不超過60°C的溫度下真空除去過量的溶劑。 隨后將產(chǎn)物凍干，分析，在干燥的條件下儲存。制備羥乙酸N，N-二甲基乙醇銨在500ml圓底燒瓶中，在外部冷卻并攪拌下，將N，N-二甲基乙醇胺(100.00ml， 2. 000M濃度)和羥乙酸(100. 00ml, 2. 000M濃度)的醇溶液逐漸混合在一起。中和反應完成后，將冷的醇溶液過濾，轉移至干凈的燒瓶中，在旋轉蒸發(fā)器上除去溶劑。將反應產(chǎn)物冷凍在液氮中，并真空凍干，使其逐步升至室溫，得到32. 85g(99% )淺黃色液體，通過卡爾·費歇爾滴定測定水含量小于lOOppm，通過離子色譜法測定純度大于99. 9%。通過元素分析、 紅外、紫外/可見光和核磁共振光譜分析產(chǎn)物，儲存于放置無水氯化鈣的真空干燥器中。FT-IR (cm-1) :1591,1076,1358，687，993，1468,909,1255，881，1154，1171，3240， 2870,2484,1745。UV/可見光 Xmax(nm) 234
13
Ent (Reichardt) :0.912密度(gcnT3) :1· 146制備雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺N- 丁基二乙醇銨在500ml圓底燒瓶中，在30分鐘內(nèi)，向N-丁基二乙醇胺(100. 00ml，2. 000M濃度) 的醇溶液中逐步加入56. 232g雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺，同時劇烈攪拌并外部冷卻。反應完成后，將溶液過濾，真空除去溶劑。如上所述干燥產(chǎn)物，得到87. 2g(98% )淺黃色液體， 通過卡爾·費歇爾滴定測定水含量小于lOOppm，通過離子色譜法測定純度大于98%。如上所述分析并儲存產(chǎn)物。FT-IR (cm-1) :1051,1132, 1181，1347，741，791，764，880，960，1461，2967，3523， 2941，2880，3138，1632UV/可見光 Xmax(nm) 304Ent (Reichardt) :0.994密度(gcnT3) :1. 343應用在羥乙酸N，N- 二甲基乙醇銨中的酶-催化反應醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase)將甲醇(50 μ 1)溶解于通過卡爾·費歇爾滴定測定水含量小于IOOppm的離子液體(6ml)中。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(IOOmg)與凍干的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)醇脫氫酶(Img) —起加入。將反應容器密封， 于30°C下保溫24小時，始終保持劇烈搖動。于0、2、4、8、12和24小時后抽取試樣(Iml)， 通過變色酸試驗進行分析。測定分析試樣和不含酶的標準物于560nm處的吸收，與標準曲線相比，得到甲醛的濃度。觀察到甲醛聚積的平衡濃度高達20+/-2mM。羥乙酸N，N-二甲基乙醇銨的生物降解使用羥乙酸N，N- 二甲基乙醇銨(5mM)作為唯一的氮和碳源來選擇性地富集從廢棄土壤(waste ground)中收集的土壤微生物的混合群落。從混合培養(yǎng)物中分離單獨的生物體，篩選其對不同濃度的離子液體的磷酸鹽水溶液的代謝能力。于30°C下，在錐形瓶中進行各實驗，于IlOrpm下?lián)u動。使用離子色譜監(jiān)測降解。在48小時內(nèi)5mM的離子液體很容易降解(>98%除去)，最終的含氮代謝物為氨。
權利要求
1.一種包含陰離子和陽離子的離子液體，其特征在于所述陽離子為式(I)的含氮陽離子N+HRR' R〃 (I)其中R為任選被一個或多個醚鍵或硫醚鍵間隔的烴基，所述烴基任選被一個或多個選自以下的取代基取代含氮官能團、烷基、烯基、烷氧基、羥基、羰基和羧基；或任選被一個或多個選自以下的取代基取代巰基、烷硫基、硫基、硫代氰酸酯基、異硫氰酸酯基、疊氮基、 胼基、鹵素、硼酸酯基和甲硅烷基；并且其中R'和R"可相同或不同，各自表示H或烴基，所述烴基任選被一個或多個醚鍵或硫醚鍵間隔，并且任選被一個或多個選自以下的取代基取代含氮官能團、烷基、烯基、烷氧基、 羥基、羰基和羧基；或任選被一個或多個選自以下的取代基取代巰基、烷硫基、硫基、硫代氰酸酯基、異硫氰酸酯基、疊氮基、胼基、鹵素、硼酸酯基和甲硅烷基；或者R、R'和R"中的任意兩個或三個可與N連接在一起形成環(huán)狀基團。
2.權利要求1的離子液體，其中R、R'和R"中至少一個被含氮官能團取代，并且所述含氮官能團中的一個或多個為堿性含氮官能團。
3.權利要求1或2的離子液體，其中R、R'和R"中至少一個被含氮官能團取代，并且所述含氮官能團中的一個或多個選自氰基、硝基、氨基和取代的氨基。
4.權利要求3的離子液體，其中所述一種或多種取代的氨基選自單或二烷基氨基或烷基酰胺基。
5.權利要求4的離子液體，其中所述一種或多種二烷基氨基為二甲基氨基。
6.權利要求1-5中任一項的離子液體，其中所述R、R'和R"中的一個或多個被烷氧基取代。
7.權利要求6的離子液體，其中所述一個或多個烷氧基為甲氧基。
8.權利要求6或7的離子液體，其中所述R、R'和R"中的一個或多個被醚健間隔。
9.權利要求1-8中任一項的離子液體，其中所述R、R'和R"中的一個或多個為未取代的烴基。
10.權利要求1-9中任一項的離子液體，其中所述陰離子選自鹵代無機陰離子、硝酸根、硫酸根、磷酸根、碳酸根、磺酸根、烷基磺酸根(任選其中所述烷基取代基在任一位置被以下基團取代烯基、烷氧基、烯氧基、芳基、芳基烷基、芳氧基、氨基、氨基烷基、巰基、硫代烷基、羥基、羥烷基、羰基、氧代烷基、羧基、羧基烷基或商素)、羧酸根、烷基羧酸根(任選其中所述烷基取代基在任一位置被以下基團取代烯基、烷氧基、烯氧基、芳基、芳基烷基、芳氧基、氨基、氨基烷基、巰基、硫代烷基、羥基、羥烷基、羰基、氧代烷基、羧基、羧基烷基或鹵素)；和/或所述陰離子選自雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、碳酸根、碳酸氫根、硫酸根、硫酸氫根、硅酸根、磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根、偏磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、乙二胺四乙酸根、氯離子、溴離子、碘離子、六氟磷酸根、四氟硼酸根、三氟乙酸根、五氟丙酸根、 七氟丁酸根、草酸根、甲酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根、戊酸根、己酸根、庚酸根、辛酸根、壬酸根、癸酸根、苯甲酸根、苯二甲酸根、苯三甲酸根、苯四甲酸根、氯苯甲酸根、氟苯甲酸根、 五氯苯甲酸根、五氟苯甲酸根、水楊酸根、羥乙酸根、乳酸根、泛酸根、酒石酸根、酸式酒石酸根、扁桃酸根、巴豆酸根、蘋果酸根、丙酮酸根、琥珀酸根、檸檬酸根、富馬酸根、苯基乙酸根； 和/或所述陰離子為有機羧酸根。
11.制備權利要求1-10中任一項的離子液體的方法，所述方法包括以下步驟i.)提供有機伯、仲或叔胺；和ii.)使用酸中和(i)中所述化合物。
12.權利要求11的方法，所述方法包括以下步驟 i.)提供式(II)的含氮化合物其中R為任選被一個或多個醚鍵或硫醚鍵間隔的烴基，所述烴基任選被一個或多個選自以下的取代基取代含氮官能團、烷基、烯基、烷氧基、羥基、羰基和羧基；或任選被一個或多個選自以下的取代基取代巰基、烷硫基、硫基、硫代氰酸酯基、異硫氰酸酯基、疊氮基、 胼基、鹵素、硼酸酯基和甲硅烷基；并且其中R'和R"可相同或不同，各自表示H或烴基，所述烴基任選被一個或多個醚鍵或硫醚鍵間隔，并且任選被一個或多個選自以下的取代基取代含氮官能團、烷基、烯基、烷氧基、 羥基、羰基和羧基；或任選被一個或多個選自以下的取代基取代巰基、烷硫基、硫基、硫代氰酸酯基、異硫氰酸酯基、疊氮基、胼基、鹵素、硼酸酯基和甲硅烷基；或者R、R'和R"中的任意兩個或三個可與N連接在一起形成環(huán)狀基團；和 .)使用酸中和(i)中所述化合物。
13.權利要求11或12的方法，其中所述酸含有陰離子，所述陰離子包括鹵化的無機陰離子、硝酸根、硫酸根、碳酸根、磺酸根或羧酸根。
14.權利要求1-10中任一項的離子液體作為溶劑的用途。
15.權利要求1-10中任一項的離子液體在以下中的用途 作為用于酶催化反應的溶劑；作為用于有機合成的溶劑；作為基體輔助激光解吸/離子化(MALDI)質譜中的基體； 作為萃取的溶劑； 催化或液化應用； 作為核燃料后處理介質； 燃料電池或電化學應用；滲透蒸發(fā)、藥物輸送、潤滑、液壓系統(tǒng)工作液、粘合劑、傳感器、抗微生物劑；或色譜介質。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含陰離子和陽離子的離子液體，其中所述陽離子為包含質子化的氮原子的伯、仲或叔銨離子。
文檔編號C07C217/30GK102344379SQ20111018659
公開日2012年2月8日 申請日期2005年4月7日 優(yōu)先權日2004年4月7日
發(fā)明者A·J·沃爾克 申請人:約克大學