[发明专利]一种2‑乙基咪唑类离子液体的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，第一步，以2-乙基咪唑和丙烯基氯为原料合成1-丙烯基-2-乙基咪唑；第二步，以1-丙烯基-2-乙基咪唑及卤代烷为原料合成卤代2-乙基咪唑类离子液体；第三步，将卤代2-乙基咪唑类离子液体与无机盐进行离子交换即得；

上述方法得到的2-乙基咪唑类离子液体的化学式为：

其中，功能基团X为-CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₂CH₃，-COOC₂H₅，-CH₂CH₂COOH中的任意一种；阴离子Y为Cl^-、Br^-、[BF₄]^-、[PF₆]^-、OH^-、CH₃COO^-中的任意一种。

2.如权利要求1所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：向反应器中加入2-乙基咪唑、催化剂及有机溶剂，升温至45℃～50℃时并在N₂保护下向反应器中滴加3-氯丙烯，3-氯丙烯滴加完毕后升温至50℃～55℃反应4h～6h，然后除去固体杂质和溶剂，得到1-烯丙基-2-乙基咪唑；

步骤2：将所述步骤1得到的1-烯丙基-2-乙基咪唑以及卤代衍生物加入聚四氟乙烯反应釜，并加入有机溶剂混合均匀，密封后进行微波辐射，间隔一定时间后再次辐射，重复3～6次，得到卤化2-乙基咪唑离子液体；

步骤3：将所述步骤2得到的卤化2-乙基咪唑离子液体、以及无机盐和有机溶剂加入聚四氟乙烯反应釜中，混合均匀，密封后进行微波辐射，间隔一定时间后再次辐射，重复6～10次，经过抽滤、干燥后，即得。

3.如权利要求2所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中催化剂为KOH或K₂CO₃，所述催化剂与2-乙基咪唑的摩尔比为1:5～7；所述2-乙基咪唑与3-氯丙烯的摩尔比为1:1～1.2；所述有机溶剂为四氢呋喃或丙酮，有机溶剂质量为2-乙基咪唑的5～6倍。

4.如权利要求2所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中1-烯丙基-2-乙基咪唑和功能卤代衍生物的摩尔比为1:1～1.2；所述卤代衍生物为卤代烷、卤代酸、卤代酯类化合物；所述有机溶剂为乙醇或甲醇，有机溶剂的质量为1-烯丙基-2-乙基咪唑的3～5倍。

5.如权利要求2所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中微波辐射的功率为200W～300W，辐射时间为20s～25s，间隔时间为1min～1.5min。

6.如权利要求2所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中无机盐与卤化2-乙基咪唑离子液体的摩尔比为1:1.1～1.2；所述无机盐为KPF₆、KBF₄、NaOH、CH₃COONa中的任意一种。

7.如权利要求2所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中有机溶剂为丙酮或乙醇，所述有机溶剂的质量为无机盐的10～20倍。

8.如权利要求2所述的一种2-乙基咪唑类离子液体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中微波辐射的功率为200W～300W，辐射时间为30s～40s，间隔时间为1min～1.5min。

9.将2-乙基咪唑类离子液体用于制备功能离子液体基复合固体电解质，其特征在于，将一定量的功能聚合物和有机溶剂加入到反应器中，在50℃～60℃的温度下搅拌溶解；然后降至室温后加入2-乙基咪唑类离子液体，并在室温下搅拌6～8小时，将得到的液体放入真空干燥箱干燥后，得到功能离子液体基复合固体电解质。

10.如权利要求9所述的将2-乙基咪唑类离子液体用于制备功能离子液体基复合固体电解质，其特征在于，所述功能聚合物为聚环氧乙烷，有机溶剂为二氯乙烷或乙腈，功能聚合物与有机溶剂的质量比为1:2～4，所述功能聚合物与2-乙基咪唑类离子液体的摩尔比为1:5～7，所述搅拌溶解时间为24～36h，所述真空干燥温度为45℃～50℃，时间为24～48h。