[发明专利]一种环境友好型离子液体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种环境友好型新型离子液体及其制备方法和应用。所述离子液体的结构式如通式(1)所示。本发明制备的离子液体，制备过程简单，原料成本低，对环境友好。制备的离子液体中不含有硫、磷或卤素，对环境表现其友好性。制备的离子液体可作为添加剂应用于润滑油中，具有优异的抗磨减摩性能。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种环境友好型离子液体及其制备方法和应用。

背景技术

离子液体在室温或室温附近温度下呈液态，完全由正负离子构成。其具有不易燃易爆、熔点低、挥发性低、抗氧化性好和热稳定性高等优点，再加上离子液体的“可设计性”，将功能基团引入到离子液体的离子中，可以使其功能化。

润滑油是用在各种汽车、机械设备来减少摩擦损耗，保护机械及加工件的液体或半固体的润滑剂，主要起润滑、防锈、密封和缓冲等作用。目前的润滑油中，添加剂主要含有硫、磷、氯等元素，对环境造成污染，不符合环境友好型的理念，同时在摩擦过程中因瞬时高温高压生成的化合物润滑膜，使其硬和脆，导致在摩擦过程中不断脱落，不仅使摩擦效果降低还腐蚀了机械硬件。因此，开发一种环境友好型添加剂具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境友好型新型离子液体，可作为添加剂应用于润滑油中。

本发明采用的技术方案是：一种环境友好型新型离子液体，所述环境友好型新型离子液体具有如(1)所示的结构通式：

其中，R表示氢原子或烷基；

R₁表示氢原子、酯基、氨基、羟基、烷基氨基或烷基羟基；

R₂表示甲基、苯甲基、苯基或羰基。

优选的，上述的环境友好型新型离子液体，R为甲基，R₁为酯基，R₂为苯基。

优选的，上述的环境友好型新型离子液体，R为丁基，R₁为酯基，R₂为苯基。

优选的，上述的环境友好型新型离子液体，R为丁基，R₁为-CH₂OH，R₂为苯基。

优选的，上述的环境友好型新型离子液体，R为丁基，R₁为酯基，R₂为苯甲基：

环境友好型新型离子液体的制备方法，包括如下步骤：

1)阳离子的合成：将咪唑类衍生物和氯酸酯或2-溴乙醇或2-溴乙胺氢溴酸盐溶于丙酮中，氮气保护下加热回流8-14h，旋蒸除去丙酮和剩余的氯酸酯或2-溴乙醇或2-溴乙胺氢溴酸盐，得氯或溴代阳离子，干燥备用；

2)阴离子的合成：将碳酸锂，硼酸和羟基酸类物质加入到蒸馏水中，将反应体系升温至60℃，反应6-12h，得阴离子溶液；

3)将步骤1)所得氯或溴代阳离子加至步骤2)所得阴离子溶液中，常温反应3-12h，所得产物用二氯甲烷萃取，旋蒸除去二氯甲烷，干燥，得目标产物离子液体。

优选的，上述的制备方法，按摩尔比，咪唑类衍生物:氯酸酯或2-溴乙醇或2-溴乙胺氢溴酸盐＝1:1.2-1.5。

优选的，上述的制备方法，按摩尔比，碳酸锂:硼酸:羟基酸类化合物＝1:2:4。

优选的，上述的制备方法，所述咪唑类衍生物是烷基咪唑。