1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐的制备

背景及概述^[1]

离子液体是一种新兴的功能化材料，具有极低的蒸汽压、较高的电导率、稳定的化学性质、可以流动的物理形态等诸多优点，目前已经成为国内外科研工作者研究的一个非常有发展前景的热点。除了上述优点，离子液体还具有种类极多的特点，阴离子和阳离子结构都可以根据需要来进行分子嫁接，所以离子液体是未来一种具有普适性的化学材料；另一方面，离子液体的优点为绿色环保，使用过程中无挥发性损失，其绿色的概念非常契合当下环保的理念范畴。目前离子液体在催化酯化、功能化添加、功能化溶剂溶解、电化学等方向已经获得中试规模的应用，在个别领域已经实现了产业化的使用规模。高纯的离子液体合成取决于反应原料的纯化，反应条件的控制与合成技巧、产物的纯化方法等。醋酸盐是一种应用面非常广的离子液体，诸如1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐，目前在溶解纤维素、甲壳素、化学品重结晶等方向都获得了应用，但是醋酸盐由于化学性质非常活泼，合成难度较大，工艺复杂且产品纯度较难控制。目前醋酸类离子液体合成方法见诸报端的有十余种方法，一般是将咪唑卤化物通过一步或多步转化而制得。

制备^[1-2]

方法1：1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体的制备：将1.0mol的1-乙基-3-甲基咪唑氯盐用48g水溶解，得到溶液A，将1.2mol的高氯酸锂用254g水溶解，得到溶液B；将溶液A与溶液B混合，加入575g的二氯甲烷，机械搅拌反应12小时；分液，分出水相为废液，回收，有机相每次使用260g的纯水清洗，清洗5次，使用AgNO3溶液检测无沉淀；有机相于80℃真空旋蒸，得到193g的1-乙基-3-甲基咪唑高氯酸盐离子液体中间体，产率91.9％；加入579g的乙醇，剧烈搅拌下，分4批次缓慢加入总计90.1g的醋酸钾，在加入过程中，不停有固体溶解和析出，继续搅拌反应24小时；停止搅拌，冷冻至-15℃保持24小时，过滤，滤饼回收，滤液80℃旋蒸；冷却至室温，加入4倍体积的二氯甲烷和18-冠-6的混合溶液(冠醚事先与二氯甲烷混合，占二氯甲烷质量的1％)，冷冻至-15℃保持24小时，过滤，滤液60℃旋蒸；将18-冠-6分液除去，得到1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体共计154.0g，产率90.5％，纯度经高效液相色谱检测为99.3％，K离子残留≤120ppm，Cl离子残留≤5ppm。

方法2：1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐制备如下：

(1)将摩尔比为1:1的N-甲基咪唑与氯乙烷溶解在乙醇中形成反应溶液，将反应溶液在35℃的加热条件下持续搅拌24小时，得到中间产物(黄色粘稠液体)。经NMR确认，其合成率为98％。

(2)将与N-甲基咪唑的摩尔比为1:1的醋酸钾与中间产物混合，在40℃的加热持续搅拌48小时，得到反应产物。

(3)将反应产物用陶瓷漏斗过滤2次，除去沉淀物；在60℃下搅拌、真空处理除去乙醇，即得l-乙基-3-甲基咪唑醋酸离子液体。该离子液体的产率为90％，导电率为5.47mS/cm，折射率为1.4925。

主要参考资料

[1] CN201910719663.1一种高纯咪唑醋酸盐离子液体的制备方法

[2] CN201910174927.X离子液体的制备方法