1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的制备

简介

近年来已合成出许多功能化的离子液体，广泛应用于有机合成、材料制备和萃取分离等领域，这种新型的高效绿色溶剂离子液体已成为绿色化学研究的热点之一。根据有机阳离子可将离子液体划分为季铵盐类、季鏻盐类、烷基吡啶类和烷基咪唑类离子液体。其中，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐类离子液体因其稳定的理化性质应用最为广泛，尤其是它在众多领域的巨大应用潜能而引起广泛的关注和研究兴趣[1]。

制备

图1 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的合成路线

在冰水浴中将六氟磷酸（250克，60重量%水溶液，1.03摩尔）缓慢加入到水（250立方厘米）中。将溶液从聚乙烯滴液漏斗逐滴加入等摩尔的NaOH水溶液中（41克溶于160立方厘米水中）。将混合物放入冰水浴中，生成Na[PF6]水溶液。将[C4mim]Cl（179克，948毫摩尔）加入Na[PF6]（167克，996毫摩尔）的水溶液中。将所得混合物搅拌过夜。通过滗析去除上层水相，产物在圆底烧瓶底部呈黄色油状液体。将混合物溶解在二氯甲烷（50 cm3）中。用冷却至4°C（7 x 30 cm3）的水提取混合物7次。在40°C下减压加热，除去二氯甲烷。在60°C下真空加热残留物得到标题化合物1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。合成路线如图1所示[2]。

图2 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的合成路线

将BF4和1-（正丁基）-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐1-甲基咪唑0.5摩尔（41.1克）和1-溴丁烷0.5摩尔（68.5克）加入圆底烧瓶中，并在搅拌下加热。经过一段时间的诱导后，反应迅速进行，变成透明的淡黄色液体。冷却后，得到黄色粘稠透明液体1-（正丁基）-3-甲基咪唑鎓溴化物（缩写[bmim][Br]）。通过0.5摩尔（92.0克）的六氟磷酸钾和150毫升水制备溶液，然后加入0.5摩尔（109.5克）的[bmim][Br]。将反应溶液在机械搅拌下搅拌0.5小时并分离以提供黄色透明粘性液体的下层。将较低的离子液体用二氯甲烷洗涤数次，然后用水洗涤，并在减压下蒸馏，得到所需产物，为淡黄色液体（129g，产率91%）1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。合成路线如图2所示。

参考文献

[1] 关卫省,李宇亮,茹静,王倩.1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体合成[J].应用化工,2010,39(06):818-822+826.DOI:10.16581/j.cnki.issn1671-3206.2010.06.008.

[2] Yi, Feng-Ping; et al. Study of ionic liquid as surface active agent. Huaxue Xuebao (2008), 66(2), 239-244.