[发明专利]季铵盐类离子液体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种季铵盐类离子液体，其特征在于，其结构通式为：

其中，n为2、3或4，Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

2.一种季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在保护气体氛围下，将摩尔比为1:1.05~1.2的三乙胺和具有通式CH₃O(CH₂)_nX的卤代烷在60℃~80℃下，搅拌反应，其中，X为Cl、Br或I，将反应粗产物洗涤，干燥后得到具有如下结构通式的烷基季铵盐卤化物：

其中，n为2、3或4，X^-为Cl^-、Br^-或I^-；

按照摩尔比1:1~1.1将所述烷基季铵盐卤化物和具有通式M⁺Y^-的盐在室温下加入去离子水中，其中M⁺为Na⁺、K⁺或NH₄⁺，Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(FSO₂)₂N^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-，搅拌发生离子交换反应，分离提纯后得到具有如下结构通式的季铵盐类离子液体：

其中，n为2、3或4，Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-。

3.根据权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述将反应粗产物洗涤的操作中，洗涤的溶剂为乙酸乙酯。

4.根据权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述烷基季铵盐卤化物和具有通式M⁺Y^-的盐的摩尔比为1:1.05。

5.根据权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述分离提纯包括如下操作：将得到的所述季铵盐类离子液体用二氯甲烷萃取，然后将萃取得到的二氯甲烷相用去离子水反萃，直至用饱和的AgNO₃水溶液滴定水相无沉淀产生为止，接着将二氯甲烷相真空干燥，除去二氯甲烷，得到纯化后的季铵盐类离子液体。

6.根据权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述三乙胺和所述具有通式CH₃O(CH₂)_nX的卤代烷的摩尔比为1:1.1。

7.根据权利要求2所述的季铵盐类离子液体的制备方法，其特征在于，所述干燥为在80℃的真空条件下处理。

8.一种季铵盐类离子液体电解液，其特征在于，包括有机溶剂和具有如下结构通式所示的季铵盐类离子液体：

其中，n为2、3或4，Y^-为BF₄^-、PF₆^-、(CF₃SO₂)₂N^-或CF₃SO₃^-；

所述季铵盐类离子液体和所述有机溶剂的质量比为1~2:5~1，所述季铵盐类离子液体和所述有机溶剂均匀混合。