[发明专利]含哌嗪阳离子基团的化合物及其合成方法和用途

权利要求书

1.含哌嗪阳离子基团的化合物，其结构式为：

式中R₁、R₂、R₃、R₄分别为C₂～C₈的烷基；X^-为溴阴离子、氯阴离子、BF₄^-或PF₆^-。

2.按照权利要求1所述的化合物，其特征是：R₁、R₂、R₃、R₄分别选自乙基、丙基、异丙基、异丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、庚基、异庚基、辛基或异辛基。

3.按照权利要求2所述的化合物，其特征是：X^-为溴阴离子。

4.按照权利要求2所述的化合物，其特征是：X^-为BF₄^-、PF₆^-。

5.按照权利要求1或2或3或4所述的化合物，其特征是：R₁、R₂、R₃和R₄为丁基。

6.按照权利要求1或2或3或4所述的化合物，其特征是：R₁和R₃为乙基，R₂和R₄为丁基。

7.权利要求1所述化合物的合成方法，其特征是：按哌嗪、N-烷基哌嗪或无水哌嗪与溴代C₂～C₈烷烃或氯代C₂～C₈烷烃摩尔比为1∶4～20的比例，在哌嗪、N-烷基哌嗪或无水哌嗪中加入溴代C₂～C₈烷烃或氯代C₂～C₈烷烃，以甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，在50～150℃，1～10大气压下反应10～200个小时；产物经纯化即得到权利要求1所述X^-为Br^-或Cl^-的含哌嗪阳离子基团的化合物。

8.权利要求1所述化合物的合成方法，其特征是：①按哌嗪、N-烷基哌嗪或无水哌嗪与溴代C₂～C₈烷烃或氯代C₂～C₈烷烃摩尔比为1∶4～20的比例，在哌嗪、N-烷基哌嗪或无水哌嗪中加入溴代C₂～C₈烷烃或氯代C₂～C₈烷烃，以甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，在50～150℃，1～10大气压下反应10～200个小时得到N，N-C₂～C₈烷基-N’，N’-C₂～C₈烷基-哌嗪氯化、溴化铵化合物；②在步骤①的产物中，按N，N-C₂～C₈烷基-N’，N’-C₂～C₈烷基-哌嗪氯化、溴化铵化合物与NH₄BF₄或NH₄PF₆的摩尔比为1∶2～5的比例加入NH₄BF₄或NH₄PF₆，在20～50℃，反应10～200个小时进行阴离子交换；产物经纯化后得到X^-为BF₄^-或PF₆^-的含哌嗪基团的化合物。

9.权利要求1所述化合物作为离子液体的用途。