1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的应用

发布日期:2020/3/4 7:04:13

背景及概述^[1]

离子液体（或称室温熔融盐）是由离子组成的液体，是低温下（<100℃）呈液态的盐，由阴、阳离子两部分组成。常规的离子化合物只有达到了一定的温度才能转变为液态，而离子液体在室温附近很宽的温度范围内（从低于或接近室温到300℃）均为液态。1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐可用作离子液体。近年来，离子液体在材料制备领域也得到了广泛的应用，研究范围包括离子液体中聚合物的合成、无机纳米材料的制备、天然高分子的加工等。

应用^[2-6]

由于具有优良的特性，离子液体被广泛应用于化工过程的不同方面。目前离子液体被广泛应用于化工分离过程、电化学、化学反应中，不仅是许多反应的优良溶剂，还可以用作反应的催化剂。1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐应用举例如下：

1）制备一种气体水合物抑制剂。分别称取1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、壳聚寡糖与去离子水，按质量百分含量计算，配成1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐浓度为0.5％～1.1％和壳聚寡糖浓度为1.5％～3.5％的混合水溶液；将上述混合水溶液在可视反应釜内将温度设定在35℃～50℃范围内，搅拌45～60分钟，得到水合物抑制剂。

2）制备一种以泡沫镍为基底的聚3，4-乙烯二氧噻吩超级电容器电极材料，所述的超级电容器电极材料的制备方法为：在三电极电解池体系中，以3，4-乙烯二氧噻吩为单体，以1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺盐为支持电解质，以二氯甲烷为电解溶剂，以氧化铟锡导电玻璃电极为工作电极，以铂电极为辅助电极，以银/氯化银电极为参比电极，在室温下进行电化学聚合反应，聚3，4-乙烯二氧噻吩活性物质；然后将所得聚3，4乙烯二氧噻吩活性物质与导电剂、粘结剂混合均匀，得到混合物，并涂于预处理过的泡沫镍上，然后烘干、压片，制得超级电容器电极。本发明所制备的超级电容器电极材料比容量达到100～120F/g。

3）制备一种纯度高、性能稳定的石墨烯，包括以下重量份数配比的原料：氢氧化钾4-8份、膨胀石墨50-70份、苏氨酸10-14份、二恶烷1-3份、浓硫酸12-18份、浓硝酸21-25份、二乙基羟胺3-5份、乙烯基双硬脂酰胺11-13份、N-甲基甲酰胺3-5份、四甲基碳酸氢铵19-21份、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐1-3份、八氟甲苯0.1-0.3份、次氯酸钙5-7份、水合肼1-5份、萘四甲酸二酐12-16份；该纯度高、性能稳定的石墨烯的生产制备方法能生产出纯度较高、性能稳定的石墨烯。

4）制备一种改性聚丙烯母粒，由以下份数的原料组分组成：200-250份超高分子量聚丙烯粒子、80-90份超高分子量聚丙烯酰胺粒子、100-120份超高分子量聚乙烯粒子、80-90份聚乙烯蜡、10-15份1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、50-80份超高分子量聚乙烯纤维、8-10份氧化石墨烯粉、15-18份三元锂、8-10份三过氧化三丙酮、8-12份聚氯乙烯、6-8份苯甲酸甲酯、5-6份过硫酸铵、8-10份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、7-9份间溴苯甲酸、5-8份马来酸酐接枝相容剂、8-10份顺丁烯二酸酐。该改性聚丙烯母粒不仅导热性能得到了大幅提高，同时其力学性能也有一定幅度提升和机械性能也提高。

5）制备α-生育酚乙酸酯，该方法是原料三甲基氢醌和异植物醇进行缩合反应的方法，本发明的催化剂为浓硫酸和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、或浓硫酸和1-乙基-3-甲基咪唑啉双(三氟甲基磺酰基)亚胺。本发明方法包括先进行缩合反应制备α--生育酚粗品，再对其进行酯化两大步骤。本发明可大幅度减少生产过程中催化剂的加入量，简化催化剂的回收利用操作程序，同时反映体系中的物质对反应器的腐蚀性低，避免产生含有卤离子、锌离子、铁离子废水的产生，生产条件温和，催化剂套用率高，因此本发明具有综合成本显著降低的优点。

6）制备聚酰亚胺。所述方法包括如下步骤：芳香二胺化合物和芳香二酐化合物在离子液体中进行聚合反应即得所述聚酰亚胺；所述离子液体可为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中任一种。本发明提供的合成方法操作简便，产物易于纯化，溶解性强(可溶于N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃等常规溶剂)且收率高，性能稳定，适合工业化生产，可制成聚酰亚胺薄膜或纤维，应用前景广阔。