[发明专利]具有氧吸收能力的液体、其制备方法以及含有该液体的复合溶液

说明书

一种具有氧吸收能力的液体，包含：钴萨伦复合物或其衍生物；和由具有胺结构的阴离子和具有2‑20个碳原子的烷基链的脂肪族季鏻或铵的阳离子组成的离子液。所述具有氧吸收能力的液体是通过将该离子液的阴离子与钴萨伦复合物或其衍生物的钴离子配位而获得的。

技术领域

本发明涉及一种具有氧吸收能力的液体、其制备方法以及含有 该液体的复合溶液。

背景技术

混合气体的分离技术和工艺可应用于废气净化、除臭处理、特 定化合物提取、节能等，因此不仅可用于工业应用，而且可用于消 费者应用。气体吸收剂是上述应用中的重要元素，因此开发了各种 吸收剂。

在各种气体中，氧气是我们日常生活中熟悉的气体之一，可以 毫不夸张地说氧气参与大量化学反应，通常包括呼吸、燃烧、催化 反应和分子合成。但是，处理氧气并不容易。即，为了选择性地吸 收、浓缩或储存氧分子，需要可逆地捕获氧分子的控制和反应机制，并且有效机制的数量是有限的。另外，氧气具有与氮气几乎相同的 分子尺寸，其与氧气一起占空气的主要部分，因此不能根据尺寸通 过筛分来分离。因此，需要一种能够选择性地捕获氧的控制机制和 优异的吸收剂(吸收材料)。

已经提出各种无机材料和有机材料(分子材料)作为应用脱氧 剂的氧吸收材料。各种规格的脱氧剂已投入实际使用，用于保持食 品新鲜和防止医疗产品及化妆品的变质。然而，这些材料是固体并 且在使用时需要被包装或混合到树脂中以加工成薄膜。而且，产品 的氧吸收能力是不可逆的，因此产品不能用于需要重复或连续使用 的应用。

金属复合材料可以可逆地和重复地吸附和解吸氧气。该机制的 典型实例是血红蛋白中血红素蛋白的氧转运反应，其涉及卟啉-铁离 子复合物对氧的吸附和解吸。

日本特开2005-097290号公报(专利文献1)提出了一种用于在白 蛋白和具有能够在活体内吸附/解吸氧的卟啉结构的金属复合物之间 产生复合物的方法。该复合物作为仿生模型被证明具有氧吸附/解吸 能力。然而，考虑到复杂的合成工艺、功能分子结构的稳定性等， 该复合物几乎不实用。

同时，钴-萨伦复合物是表现出与氧的高亲和力的物质之一。与 具有上述卟啉结构的金属复合物相比，萨伦化合物及其金属复合物 是实用的，并且已经广泛用作分子合成的催化剂。

萨伦(“N，N'-双(亚水杨基)乙二胺”或“N,N'-双(2-羟基亚苄 基)乙二胺”)具有作为金属离子的四齿配体的平面结构，并且其他 配体可以进一步相对于该平面垂直地与金属离子配位。例如，当萨 伦与钴离子配位并且碱性分子如吡啶或咪唑在一侧垂直配位于钴离 子时，氧分子可以可逆地与另一侧配位，从而作为具有氧吸收能力 的材料(氧吸收剂)。

日本特开平9-151192号公报(专利文献2)和日本特开平9-151193 号公报(专利文献3)分别提出了一种用于氧分离的液体，其包含具 有具有多个取代基和另一个配体的钴-萨伦复合物，它们都溶解在有 机溶剂中。

如上所述，萨伦复合物作为氧吸收剂其结构和功能已被广泛研 究，而没有充分利用它。这是因为当用作氧吸收剂时，萨伦复合物 需要以高浓度溶解在有机溶剂中，以充分利用复合物的氧吸收能力。 挥发的溶剂成分也有可能污染提取的氧气。这些是萨伦复合物尚未 用于实际应用的可能原因。

近年来，已经研究了所谓的离子液作为一种在常温以稳定的液 态存在的复合物的用途，该离子液是仅由蒸汽压几乎为零的阳离子 和阴离子的离子成分组成的液体物质。复合物的一个重要特征是处 于液态或与另一种液体具有高相容性以便用作吸收剂。