[发明专利]一种碳酸氢盐离子液体及其制备方法以及一种三氨基三硝基苯的重结晶方法

权利要求书

1.一种碳酸氢盐离子液体，具有式I所示结构通式：

式I中，为咪唑鎓阳离子或季铵类阳离子；所述咪唑鎓阳离子的结构如式II所示；所述季铵类阳离子的结构如式III所示；

式II中，R₁和R₂独立地为碳链长度1～20的烃基，A、B和C独立地为氢、碳链长度为1～3的烃基、卤素、氨基或硝基；

式III中，R₃为碳链长度为1～20的烃基、羟基或者卤素，R₄～R₆独立地为碳链长度为1～20的烃基。

2.根据权利要求1所示的碳酸氢盐离子液体，其特征在于，包括1-甲基-3-乙基咪唑碳酸氢盐、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸氢盐、1-甲基-3-己基咪唑碳酸氢盐、四乙基碳酸氢铵、四丁基碳酸氢铵或四己基碳酸氢铵。

3.权利要求1或2所述碳酸氢盐离子液体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将阳离子源与碳酸氢钠在有机溶剂中混合，依次进行搅拌和固液分离，得到上清液；所述阳离子源为具有式IV所述结构的烷基咪唑卤盐或具有式V所示结构的季铵卤盐；所述有机溶剂为醇类溶剂或酮类溶剂；

式IV中，R₁和R₂独立地为碳链长度1～20的烃基，A、B和C独立地为氢、碳链长度为1～3的烃基、卤素、氨基或硝基，为卤素离子；

式V中，R₃为碳链长度为1～20的烃基、羟基或者卤素，R₄～R₆独立地为碳链长度为1～20的烃基，为卤素离子；

(2)将所述步骤(1)得到的上清液除去有机溶剂，得到碳酸氢盐离子液体。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中阳离子源与碳酸氢钠的摩尔比为1:1～2.5。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌的时间为20～30h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中除去有机溶剂的方法包括减压蒸馏或真空干燥。

7.一种三氨基三硝基苯的重结晶方法，包括以下步骤：

(a)将碳酸氢盐离子液体和三氨基三硝基苯原料混合，得到混合溶液；所述碳酸氢盐离子液体为权利要求1或2所述碳酸氢盐离子液体或者权利要求3～6任一项所述制备方法制备得到的碳酸氢盐离子液体；

(b)将所述步骤(a)得到的混合溶液与不良溶剂混合，得到浑浊溶液；所述不良溶剂包括水、醇、酮、酰胺、氯代烷烃、硫代烷烃和乙腈中的一种或多种；

(c)将所述步骤(b)得到的浑浊溶液依次进行冷却、静置和固液分离，得到上清液和沉淀物；

(d)将所述步骤(c)得到的沉淀物依次进行水洗和烘干处理，得到重结晶的三氨基三硝基苯晶体。

8.根据权利要求7所述的重结晶方法，其特征在于，所述步骤(a)中碳酸氢盐离子液体与三氨基三硝基苯原料的质量比为100:0.4～11。

9.根据权利要求7所述的重结晶方法，其特征在于，所述步骤(b)中不良溶剂中醇包括甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种；

所述步骤(b)中不良溶剂中酮包括丙酮；

所述步骤(b)中不良溶剂中酰胺包括二甲基甲酰胺；

所述步骤(b)中不良溶剂中氯代烷烃包括二氯甲烷；

所述步骤(b)中不良溶剂中硫代烷烃包括二甲基亚砜。

10.根据权利要求7或9所述的重结晶方法，其特征在于，所述步骤(b)中不良溶剂与制备混合溶液用离子液体的体积比为0.5～4:1。