本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩性離子化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
兩性離子化合物是一種同時(shí)具有陰、陽離子基團(tuán)的化合物。目前研究較多的兩性離子化合物包括磷酰膽堿型、磺基甜菜堿型羧基甜菜堿型以及兩性電荷混合型化合物?，F(xiàn)如今，很多學(xué)者都在進(jìn)行相關(guān)兩性離子化合物的研究，并且合成了具有一定結(jié)構(gòu)以及特殊功能的兩性離子化合物，在抗生物污染、醫(yī)學(xué)藥物以及仿生材料等方面有著一定的應(yīng)用。如李光吉等人設(shè)計(jì)并合成了磺酸甜菜堿型的兩性離子化合物；周健等人著重介紹了兩性離子化合物的生物應(yīng)用；劉晨光等在兩性離子化合物的抗蛋白質(zhì)吸附機(jī)理與應(yīng)用上進(jìn)行了一定的研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種具有電響應(yīng)的兩性離子化合物及其制備方法，且工藝過程簡(jiǎn)單、易于制備。
為達(dá)到上述目的采用技術(shù)方案如下：
具有電響應(yīng)的兩性離子化合物，其具有以下結(jié)構(gòu)：
上述具有電響應(yīng)的兩性離子化合物的制備方法，包括以下步驟：
1)將11-溴十一酸與丙酮混合均勻，升溫至70～80℃；
2)加入三乙胺，同時(shí)緩慢通入惰性氣體，冷凝回流，反應(yīng)至產(chǎn)生白色晶體，過濾除去上層液體，把白色晶體真空干燥即得到產(chǎn)物。
按上述方案，各原料用量按摩爾比計(jì)算如下：
11-溴十一酸、三乙胺與丙酮按摩爾比為1：3：(23.8-61.2)。
按上述方案，所述惰性氣體為氮?dú)狻?/p>
按上述方案，步驟2中反應(yīng)時(shí)間為6～8h。
按上述方案，步驟2中真空干燥12h得到產(chǎn)物。
上述具有電響應(yīng)的兩性離子化合物在制冷技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
11-溴十一酸與三乙胺反應(yīng)得到了具有季銨鹽結(jié)構(gòu)的兩性離子化合物，其中11-溴十一酸的溴以負(fù)離子的形式離去，與羧酸根電離的h質(zhì)子結(jié)合后在高溫下?lián)]發(fā)，同時(shí)，三乙胺提供的未共用電子對(duì)與11-溴十一酸的α-碳原子形成新的共價(jià)鍵，形成一端為銨根離子，另一端為羧酸根離子的化合物，兩端離子中間是具有一定長度與構(gòu)象的碳鏈。在電場(chǎng)的作用下，正負(fù)離子分別向低電位、高電位移動(dòng)，施加、移出電場(chǎng)作用使分子鏈發(fā)生不同程度的卷曲和伸直，從而引起較大的構(gòu)象熵變，進(jìn)一步在宏觀上表現(xiàn)出一定范圍的溫度變化。
本發(fā)明有益效果在于：
本發(fā)明所制備的兩性離子化合物不僅在制備工藝上操作簡(jiǎn)單，同時(shí)具有一定的電學(xué)響應(yīng)，在電場(chǎng)作用下其分子鏈的構(gòu)象熵發(fā)生變化而出現(xiàn)絕熱溫變。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的兩性離子化合物具有敏感的電場(chǎng)響應(yīng)，在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生絕熱溫變，可以應(yīng)用于新的制冷設(shè)備，與現(xiàn)有的制冷技術(shù)相比，更加環(huán)保，在制冷技術(shù)方面具有極大的應(yīng)用潛力。
同時(shí)這類化合物成本較低，可小型化制冷，因此可以用于微電子領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種新型兩性離子化合物，通過如下方法制備得到：
(1)首先稱取2.65g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口燒瓶中，量取45ml丙酮加入燒瓶中，同時(shí)攪拌15min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。
(2)量取4.17ml的三乙胺加入步驟(1)中的混合溶液中，隨后緩慢通入氮?dú)庥枰员Ｗo(hù)。
(3)將步驟(2)所得到的混合溶液置于油浴中加熱至70℃，同時(shí)反應(yīng)6h。
(4)將步驟(3)燒瓶中的上清液除去后，將白色晶體取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到產(chǎn)物。
以20kvm-1電場(chǎng)強(qiáng)度為例，在室溫下通電90min后其溫度可升高1.4k，在其溫度置于室溫時(shí)，移除電場(chǎng)，其具有0.2k的制冷效果，在整個(gè)過程中可產(chǎn)生1.6k的絕熱溫變。
實(shí)施例2
一種新型兩性離子化合物，通過如下方法制備得到：
(1)首先稱取5.29g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口燒瓶中，量取50ml丙酮加入燒瓶中，同時(shí)攪拌20min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。
(2)量取8.347ml的三乙胺加入步驟(1)中的混合溶液中，隨后緩慢通入氮?dú)庥枰员Ｗo(hù)。
(3)將步驟(2)所得到的混合溶液置于油浴中加熱至75℃，同時(shí)反應(yīng)6h。
(4)將步驟(3)燒瓶中的上清液除去后，將白色晶體取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到產(chǎn)物。
以20kvm-1電場(chǎng)強(qiáng)度為例，在室溫下通電90min后，其溫度可升高1.4k，在其溫度置于室溫時(shí)，移除電場(chǎng)，其具有0.2k的制冷效果，在整個(gè)過程中可產(chǎn)生1.6k的絕熱溫變。
實(shí)施例3
一種新型兩性離子化合物，通過如下方法制備得到：
(1)首先稱取5.29g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口燒瓶中，量取50ml丙酮加入燒瓶中，同時(shí)攪拌20min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。
(2)量取8.347ml的三乙胺加入步驟(1)中的混合溶液中，隨后緩慢通入氮?dú)庥枰员Ｗo(hù)。
(3)將步驟(2)所得到的混合溶液置于油浴中加熱至80℃，同時(shí)反應(yīng)8h。
(4)將步驟(3)燒瓶中的上清液除去后，將白色晶體取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到產(chǎn)物。
以20kvm-1電場(chǎng)強(qiáng)度為例，在室溫下通電90min后，其溫度可升高1.4k，在其溫度置于室溫時(shí)，移除電場(chǎng)，其具有0.2k的制冷效果，在整個(gè)過程中可產(chǎn)生1.6k的絕熱溫變。
實(shí)施例4
一種新型兩性離子化合物，通過如下方法制備得到：
(1)首先稱取10.58g的11-溴十一酸白色粉末加入于三口燒瓶中，量取70ml丙酮加入燒瓶中，同時(shí)攪拌20min，使11-溴十一酸溶解于丙酮中。
(2)量取16.69ml的三乙胺加入步驟(1)中的混合溶液中，隨后緩慢通入氮?dú)庥枰员Ｗo(hù)。
(3)將步驟(2)所得到的混合溶液置于油浴中加熱至80℃，同時(shí)反應(yīng)8h。
(4)將步驟(3)燒瓶中的上清液除去后，將白色晶體取出置于真空干燥箱中干燥12h，即可得到產(chǎn)物。
以20kvm-1電場(chǎng)強(qiáng)度為例，在室溫下通電90min后，其溫度可升高1.4k，在其溫度置于室溫時(shí)，移除電場(chǎng)，其具有0.2k的制冷效果，在整個(gè)過程中可產(chǎn)生1.6k的絕熱溫變。