Ионная жидкость, аддукт и способы их получения

Ионная жидкость, аддукт и способы их получения

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к органической химии и, в частности, к реакциям органических соединений. Настоящее изобретение предлагает способ получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость. В частности, настоящее изобретение относится к способу, включающему в себя осуществление реакции по меньшей мере одного акцептора электронной пары с по меньшей мере одним донором электронной пары с образованием аддукта. Аддукт в свою очередь реагирует с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением жидкой соли по настоящему изобретению. Таким образом, способ по настоящему изобретению позволяет получить ионную жидкость без подвергания реагентов нагреванию. Настоящее изобретение также относится к применениям ионной жидкости по настоящему изобретению в различных органических реакциях.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Соли являются ионными соединениями, образующимися в результате реакции нейтрализации между кислотой и основанием. Они состоят из соответствующего количества катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательных ионов), вследствие чего продукт получается электрически нейтральным (суммарный заряд равен нулю). Такие составляющие ионы могут быть неорганическими или органическими, а соли в целом могут быть одноатомными или многоатомными. Соли могут иметь твердую или жидкую форму, при этом соли в жидком состоянии называют ионными жидкостями.

Таким образом, ионные жидкости - это жидкости, полностью состоящие из ионов или комбинации катионов и анионов. Так называемые "низкотемпературные" ионные жидкости, как правило, являются органическими солями с температурами плавления ниже 100°С, зачастую даже ниже комнатной температуры. Ионные жидкости могут применяться, например, в качестве катализаторов и растворителей в реакциях алкилирования и полимеризации, а также в реакциях димеризации, олигомеризации, ацетилирования, реакциях метатезиса и сополимеризации.

К одному из классов ионных жидкостей относятся композиции расплавленных солей, которые плавятся при низкой температуре и используются в качестве катализаторов, растворителей и электролитов. Такие композиции представляют собой смеси компонентов, находящихся в жидком состоянии при температурах ниже собственных температур плавления компонентов. Наиболее распространены ионные жидкости, получаемые из органических катионов и неорганических или органических анионов. Наиболее распространенными органическими катионами являются катионы аммония. Ионные жидкости пиридиния и имидазолиния относятся, пожалуй, к наиболее часто используемым катионам. Анионы включают, не ограничиваясь этим, BF₄^-, PF₆^-, галогеналюминаты, такие как Al₂Cl₇^- и Al₂Br₇^-, [(CF₃SO₂)₂N)^-, алкилсульфаты (RSO₃^-), карбоксилаты (RCO₂^-) и многие другие. Наибольший интерес для использования в качестве катализаторов представляют ионные жидкости, получаемые из галогенидов аммония и кислот Льюиса (таких как AlCl₃, TiCl₄, SnCl₄, FeCl₃ и тому подобное). Хлоралюминатные ионные жидкости являются едва ли не самыми распространенными каталитическими системами на основе ионных жидкостей.

Кислоты Льюиса, являющиеся акцепторами электронной пары, и основания Льюиса, являющиеся донорами электронной пары, реагируют с получением аддуктов, в которых образуется координационная ковалентная связь. Такой тип связи обычно изображают стрелкой. Сила взаимодействия между кислотой Льюиса и основанием Льюиса регулируется с помощью по меньшей мере двух факторов, электронного и стерического. Электронодонорные группы на атоме могут увеличивать льюисовскую основность этого атома, тогда как электроноакцепторные группы могут увеличивать льюисовскую кислотность.

Часто комплексные соединения металлов повышают свое координационное число при взаимодействии с основанием Льюиса. Это может происходить за счет межмолекулярной связи или путем образования аддукта с растворителем или доступными лигандами с сопоставимой лигирующей способностью. Физические свойства образующегося в результате комплекса зачастую существенно отличаются от свойств комплекса, не имеющего повышенного координационного числа. Способность взаимодействовать с основаниями, по-видимому, тесно связана с электронными свойствами лигандов в целом, а не только лишь атомов, соединенных с металлом.

В патентном документе WO/2011/064556 описано образование смеси, имеющей температуру затвердевания до 100°С, получаемую приведением 1 моль AlX₃, где X может быть CL, Br, F, в контакт с 1 или 2 моль R1-C(O)-N(R2)(R3), где заместители в группах от R1 до R3 могут быть алкилом, арилом или замещенными алкилом и арилом. Такая смесь может применяться для электролитического восстановления с получением металлического алюминия. Также описано образование твердого AlX₃ с 3 моль амида. Однако в этом случае для получения качественной смеси, имеющей температуру затвердевания до 100°С, требуется нагревание.

Согласно способам предшествующего уровня техники, добавление кислоты Льюиса к слабому основанию Льюиса предполагает нагревание для начала реакции с образованием ионной жидкости. Таким образом, способы получения ионных жидкостей предшествующего уровня техники являются трудоемкими и требуют избыточного нагревания. Кроме того, ионные жидкости, получаемые с помощью таких способов предшествующего уровня техники, имеют высокую вязкость, что затрудняет их погрузку и разгрузку, перемещение, закачивание в реакционные аппараты и использование в производственных процессах. Задачей настоящего изобретения является преодоление недостатков, отмеченных у существующих способов, и обеспечение легкого и удобного способа получения ионных жидкостей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу получения соли, такой как жидкая соль, предпочтительно, ионная жидкость, путем осуществления реакции по меньшей мере одного акцептора электронной пары с по меньшей мере одним донором электронной пары с образованием аддукта и последующего взаимодействия аддукта с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением соли.

Настоящее изобретение относится к способу получения ионной жидкости, при этом указанный способ включает в себя приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары с получением аддукта, и приведение аддукта в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением ионной жидкости.

Согласно различным вариантам осуществления, настоящее изобретение относится к способу получения жидкой соли, предпочтительно, ионной жидкости, путем реагирования по меньшей мере одного акцептора электронной пары или кислоты Льюиса с по меньшей мере одним донором электронной пары или основанием Льюиса с образованием аддукта. После этого аддукт далее реагирует с по меньшей мере одним акцептором электронной пары или кислотой Льюиса с получением жидкой соли.

Настоящее изобретение также относится к ионной жидкости, полученной с помощью способа по настоящему изобретению, включающего в себя приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары с образованием аддукта; и приведение аддукта в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением ионной жидкости. Согласно неограничивающему варианту осуществления, способ по настоящему изобретению осуществляют без подвергания реагентов нагреванию. Согласно другому неограничивающему варианту осуществления настоящего изобретения, донор электронной пары не является амином.

Настоящее изобретение также относится к применениям жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, полученную по способу в соответствии с настоящим изобретением. Согласно одному из вариантов осуществления, ионная жидкость подходит для применений, включающих органические реакции, в том числе, не ограничиваясь этим, катализ, реакции алкилирования, трансалкилирования (переалкилирования), ацилирования, полимеризации, димеризации, олигомеризации, ацетилирования, метатезиса, перициклические реакции и реакции сополимеризации.

Настоящее изобретение также относится к способу получения аддукта акцептора электронной пары и донора электронной пары, при этом указанный способ включает в себя приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары с получением аддукта.

Настоящее изобретение также относится к аддукту, полученному в соответствии со способом по настоящему изобретению, включающим в себя приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары с получением аддукта. Согласно одному из вариантов осуществления, указанный аддукт способен образовывать ионную жидкость при последующей реакции с акцептором электронной пары.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу получения ионной жидкости, при этом указанный способ включает в себя следующие стадии:

а) приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары с образованием аддукта; и

b) приведение аддукта в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением ионной жидкости.

Настоящее изобретение также относится к ионной жидкости, полученной в соответствии с указанным выше способом.

Настоящее изобретение также относится к применению указанной выше ионной жидкости для использования в химической реакции.

Настоящее изобретение также относится к способу получения аддукта акцептора электронной пары и донора электронной пары, при этом указанный способ включает в себя приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары с получением аддукта.

Настоящее изобретение также относится к аддукту, полученному в соответствии с указанным выше способом.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, способ получения ионной жидкости включает в себя следующие стадии:

a) приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары в присутствии или при отсутствии первого растворителя с получением смеси;

b) необязательно перемешивание и фильтрацию смеси со стадии (а) с получением фильтрата и необязательно промывку фильтрата или смеси со стадии (а) вторым растворителем с последующей сушкой с получением аддукта; и

c) приведение аддукта со стадии (b) в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары в присутствии или при отсутствии третьего растворителя с последующим перемешиванием с получением ионной жидкости.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, способ получения аддукта включает в себя следующие стадии:

a) приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары в присутствии или при отсутствии первого растворителя с получением смеси; и

b) необязательно перемешивание и фильтрация смеси со стадии (а) с получением фильтрата и необязательно промывку фильтрата или смеси со стадии (а) вторым растворителем с последующей сушкой с получением аддукта.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, стадию а) или стадию b) или их комбинацию выполняют в присутствии растворителя; акцептор электрона, использованный на стадии b), является таким же или отличается от использованного на стадии а); растворитель добавляют одновременно с перемешиванием; соотношение акцептора электронной пары и донора электронной пары на стадии а) варьируется приблизительно от 1:1 до 1:5; концентрация аддукта на стадии b) варьируется приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль; а соотношение аддукта и акцептора электронной пары на стадии b) варьируется приблизительно от 1:1 до 1:6.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, способ осуществляют в присутствии растворителя; причем растворитель добавляют одновременно с перемешиванием; при этом соотношение акцептора электронной пары и донора электронной пары варьируется приблизительно от 1:1 до 1:5.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, способ получения ионной жидкости осуществляют без нагревания; способ осуществляют в инертной атмосфере; при этом инертная атмосфера является атмосферой азота.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, акцептор электрона представляет собой соль катиона, выбранного из группы, включающей в себя алюминий, магний, кальций, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, цирконий, скандий, ванадий, молибден, рутений, родий, индий, олово, титан, свинец, кадмий и ртуть или любую их комбинацию; акцептор электрона представляет собой соль катиона, выбранную из группы, включающей в себя ацетат, карбонат, хлорид, цитрат, цианид, фторид, нитрат, нитрит, фосфат и сульфат или любую их комбинацию; при этом концентрация акцептора электрона варьируется приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль.

Способ по пункту 1 или пункту 4, где донор электрона не является амином; донор электрона выбирают из группы, включающей в себя фосфин, амид, алкилсульфоксид, сложный эфир и спирт или любую их комбинацию; фосфин выбирают из группы, включающей в себя трифенилфосфин, трифенилфосфиноксид, триметилфосфин и трибутилфосфин или любую их комбинацию; амид выбирают из группы, включающей в себя мочевину, диметилформамид, ацетамид, N-метилпирролидин, тиомочевину, фенилтиомочевину, ацетанилид, пропанамид, 3-метилбутанамид, диметилацетамид и бутанамид или любую их комбинацию; алкилсульфоксид является диметилсульфоксидом; сложный эфир выбирают из группы, включающей в себя амилацетат, этилацетат и пропилацетат или любую их комбинацию; спирт представляет собой циклогексанол и изопропиловый спирт или любую их комбинацию; при этом концентрация донора электрона варьируется приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, первый растворитель, второй растворитель или третий растворитель являются одинаковыми или различаются; при этом растворитель выбирают из группы, включающей в себя этилацетат, бензол, толуол, этанол, уксусную кислоту, ацетонитрил, бутанол, четыреххлористый углерод, хлорбензол, хлороформ, циклогексан, 1,2-дихлорэтан, гептан, гексан, метанол, метиленхлорид, нитрометан, пентан, пропанол и ксилол или любую их комбинацию; при этом количество растворителя варьируется приблизительно от 1% до 80%.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, растворитель на стадии а) добавляют либо в акцептор электронной пары, либо в донор электронной пары перед приведением в контакт; при этом приведение в контакт осуществляют одновременно с перемешиванием; причем перемешивание выполняют в течение временного интервала длительностью от 1 минуты до 12 часов при температуре приблизительно от 5°С до 50°С; при этом перемешивание выполняют способом, выбранным из группы, включающей в себя взбалтывание, размол, взбивание, статическое смешение и измельчение или любую их комбинацию.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, химическую реакцию выбирают из группы, включающей в себя катализ, реакцию алкилирования, реакцию трансалкилирования, реакцию ацилирования, реакцию полимеризации, реакцию димеризации, реакцию олигомеризации, реакцию ацетилирования, реакцию метатезиса, перициклическую реакцию и реакцию сополимеризации или любую их комбинацию.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, термины "катализатор", "ионная жидкость", "ионно-жидкостной катализатор" и "ионный катализатор" используются взаимозаменяемо.

Настоящее изобретение относится к способу получения соли путем осуществления реакции по меньшей мере одного акцептора электронной пары с по меньшей мере одним донором электронной пары с образованием аддукта и последующего взаимодействия аддукта с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением соли.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, настоящее изобретение относится к способу получения соли, предпочтительно, жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, путем осуществления реакции по меньшей мере одного акцептора электронной пары с по меньшей мере одним донором электронной пары с образованием аддукта и последующего взаимодействия аддукта с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением жидкой соли.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, акцептор электронной пары, использованный в способе получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, является кислотой Льюиса, а донор электронной пары, использованный в указанном способе, является основанием Льюиса. Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, путем реагирования по меньшей мере одной кислоты Льюиса с по меньшей мере одним основанием Льюиса с образованием аддукта, который далее реагирует с по меньшей мере одной кислотой Льюиса с получением жидкой соли.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, способ по настоящему изобретению, предназначенный для получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, осуществляют без подвергания реагентов нагреванию.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, использование даже слабого основания Льюиса, такого как, без ограничения, мочевины, для образования ионной жидкости через посредство промежуточного аддукта не требует подвергания реагентов нагреванию.

Согласно неограничивающему варианту осуществления настоящего изобретения, кислота Льюиса, реагирующая с аддуктом в способе по настоящему изобретению, является той же кислотой Льюиса, которая реагировала изначально с основанием Льюиса с образованием аддукта. Согласно другому неограничивающему варианту осуществления настоящего изобретения, кислота Льюиса, реагирующая с аддуктом в способе по настоящему изобретению, отличается от кислоты Льюиса, которая реагировала изначально с основанием Льюиса с образованием аддукта.

Согласно одному из вариантов осуществления, добавление акцептора электронной пары (кислоты Льюиса) к донору электронной пары (основанию Льюиса) вызывает реакцию с образованием аддуктов, в которых формируется координационная ковалентная связь. Такой тип связи обычно изображают стрелками. Сила взаимодействия между акцептором электронной пары и донором электронной пары регулируется с помощью по меньшей мере двух факторов, электронного и стерического. Электронодонорные группы на атоме увеличивают льюисовскую основность этого атома, тогда как электроноакцепторные группы увеличивают льюисовскую кислотность. Комплексные соединения металлов повышают свое координационное число за счет взаимодействия с основанием Льюиса. Это происходит при посредстве межмолекулярной связи с растворителем или путем образования аддукта с растворителем или благодаря доступности лигандов с сопоставимой лигирующей способностью. Физические свойства образующегося в результате комплекса зачастую существенно отличаются от свойств комплекса, не имеющего повышенного координационного числа. Комплексы ML4 (М = металл; L = лиганд) в значительной степени различаются по своей способности взаимодействовать с основаниями Льюиса. Способность взаимодействовать с основаниями тесно связана с электронными свойствами лигандов в целом, а не только атомов, соединенных с металлом.

M1X_m+nLB→[M1(LB)_nX_m],

где М1 - металл, X - галогенид, LB - основание Льюиса, n зависит от координационной способности М1. М1 может быть Cu, Zn, Fe, Al, Ga, In, Zr, Sc, Ti, V, Ca, Mg, Mn, Co, Ru, Rh, Sn, Pb, Mb, Hg и так далее.

Согласно одному из вариантов осуществления, образование аддукта зависит от типа металла и лиганда, присоединенного к нему. Например, CaCl₂ образует аддукт с 2 донорами электронов, тогда как AlCl₃ образует аддукт с 3 донорами электронов. Настоящее изобретение основано на теории координационных связей между заполненными орбиталями электронообогащенной молекулы, перекрывающими незаполненные орбитали электронодефицитных молекул, π-электроны, участвующие в таком связывании, поляризуют молекулу, приобретающую кислотные центры, подходящие для таких химических реакций, как алкилирование.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, благодаря варьированию используемых соли металла и основания Льюиса образуются различные типы ионной жидкости. Согласно одному из примеров осуществления, полученная ионная жидкость (ИЖ, англ. IL, от lonic Liquid) представляет собой:

1) кислую ИЖ: такую как AlCl₃-мочевина: + AlCl₃,

2) основную ИЖ: такую как MgCl₂-мочевина + MnCl₂,

3) нейтральную ИЖ: такую как ZnCl₂-мочевина + ZnCl₂.

Согласно одному из вариантов осуществления, ионная жидкость настоящего изобретения образуется при реагировании акцептора электронной пары с донором электронной пары в определенном порядке.

Согласно одному из вариантов осуществления, аддукт акцептора электронной пары и донора электронной пары является стабильным и приводит к образованию ионной жидкости. Согласно одному из вариантов осуществления, стабильность прямо пропорциональна соотношению между основанием Льюиса и кислотой Льюиса. Стабильность аддукта также зависит от типа донора электронной пары и акцептора электронной пары.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, ионная жидкость образуется при реагировании аддукта основания Льюиса и кислоты Льюиса с кислотой Льюиса, а не при реагировании соли основания Льюиса и кислоты Бренстеда с кислотой Льюиса. Кислота Бренстеда образует с основанием Льюиса соль, а не аддукт.

Для образования ионной жидкости из соли основания Льюиса и кислоты Бренстеда, такой как хлорид 1-бутил-3-метилимидазолия ([BMIM][Cl]), соль реагирует с галогенидом металла, таким как AlCl₃, при соотношении соль : AlCl₃ от 1:1 до 1:3. Если указанное соотношение превышает 1:3, AlCl₃ начинает выпадать в осадок из образовавшейся ионной жидкости, и поэтому концентрация AlCl₃ в образовавшейся ионной жидкости не должна более чем в три раза превышать концентрацию соли. Однако, как это имеет место в настоящем изобретении, в случае, когда ионная жидкость образуется из аддукта, который в свою очередь образуется из акцептора электронной пары (галогенида металла, такого как AlCl₃) и донора электронной пары, потребуется приблизительно 3 моль AlCl₃, и после образования ионной жидкости она сможет дополнительно захватить приблизительно на 3 моль больше AlCl₃, доводя соотношение аддукт : AlCl₃ до 1:6. Таким образом, в случае ионной жидкости, образованной при посредстве аддукта, растворяется более высокая концентрация AlCl₃ на моль аддукта по сравнению с ионной жидкостью, образованной при посредстве соли.

Согласно одному из вариантов осуществления, ионные жидкости настоящего изобретения на основе аддукта могут растворять больше галогенида металла. Благодаря этому свойству ионные жидкости на основе аддукта также могут применяться для осаждения металлов. Кроме того, ионные жидкости на основе аддукта имеют более высокую активность в качестве катализатора благодаря наличию в своем составе высокоактивного катализатора.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, образование аддукта осуществляется путем реагирования одной кислоты Льюиса с одним основанием Льюиса, одной кислоты Льюиса с двумя основаниями Льюиса, одной кислоты Льюиса с тремя основаниями Льюиса, одной кислоты Льюиса с четырьмя основаниями Льюиса и так далее, в зависимости от вакантных орбиталей центрального атома металла кислоты Льюиса. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, аддукт образуется между акцептором электронной пары (кислотой Льюиса) и донором электронной пары (основанием Льюиса), когда соотношение акцептора электронной пары и донора электронной пары варьируется приблизительно от 1:1 до 1:5

Согласно одному из вариантов осуществления, добавление большего количества кислоты Льюиса к образовавшемуся аддукту приводит к потере целостности структуры аддукта, что ведет к образованию ионной жидкости.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, ионная жидкость образуется между упомянутым выше аддуктом и акцептором электронной пары (кислотой Льюиса), когда соотношение аддукта и акцептора электронной пары варьируется приблизительно от 1:1 до 1:6.

Согласно одному из вариантов осуществления, ионная жидкость настоящего изобретения является стабильной, обладает хорошей теплопроводностью, биосовместимостью и повышенной площадью активной поверхности. Она находит различные применения в промышленности и других областях. Согласно одному из вариантов осуществления, ионные жидкости настоящего изобретения могут быть регенерированы и возвращены в оборот.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, кислота Льюиса, используемая в настоящем изобретении, представляет собой соль катиона, включающего, не ограничиваясь этим, алюминий (Al), магний (Mg), кальций (Са), хром (Cr), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Со), никель (Ni), медь (Cu), цинк (Zn), галлий (Ga), германий (Ge), индий (In), цирконий (Zr), скандий (Sc), ванадий (V), молибден (Mb), рутений (Ru), родий (Rh), олово (Sn), титан (Ti), свинец (Pb), кадмий (Cd) и ртуть (Hg).

Согласно неограничивающему варианту осуществления, кислота Льюиса используемая в настоящем изобретении, представляет собой соль катиона, в которой анионный фрагмент соли включает, не ограничиваясь этим, неорганический, органический, одноатомный и многоатомный фрагменты. Согласно одному из примеров осуществления, анионный фрагмент соли включает, не ограничиваясь этим, ацетат, карбонат, хлорид, цитрат, цианид, фторид, нитрат, нитрит, фосфат и сульфат.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, основание Льюиса, используемое в настоящем изобретении, выбирают из группы, включающей в себя соединение класса фосфинов, соединение класса амидов, соединение класса алкилсульфоксидов, соединение класса сложных эфиров и соединение класса спиртов или любую их комбинацию. Согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения, соединение класса фосфинов выбирают из группы, включающей в себя трифенилфосфин, трифенилфосфиноксид и трибутилфосфин или триметилфосфин (РМе₃) или любую их комбинацию; соединение класса амидов выбирают из группы, включающей в себя мочевину, диметилформамид (ДМФА, англ. DMF - dimethyl formamide), ацетамид, N-метилпирролидин (англ. NMP - N-methyl pyrrolidine), тиомочевину, фенилтиомочевину, ацетанилид, пропанамид, 3-метилбутанамид и бутанамид, диметилацетамид (ДМА, англ. DMA - Dimethylacetamide) или любую их комбинацию; соединение класса алкилсульфоксидов является диметилсульфоксидом (ДМСО, англ. DMSO - dimethyl sulfoxide); соединение класса сложных эфиров выбирают из группы, включающей в себя амилацетат и пропилацететат и этилацетат (англ. EtOAc - ethyl acetate) или любую их комбинацию; спирт выбирают из группы, включающей в себя циклогексанол и изопропиловый спирт (ИПС, англ. - IPA, isopropyl alcohol) или их комбинацию.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, способ по настоящему изобретению осуществляют без использования амина в качестве основания Льюиса.

Амин является токсичным и обладает низкой биоразлагаемостью по сравнению с другими основаниями Льюиса, такими как амиды, спирты, сложные эфиры и так далее. Поэтому избегают использования амина для образования ионной жидкости, чтобы сделать ионные жидкости настоящего изобретения более удобными в употреблении и экологически благоприятными.

Согласно одному из примеров осуществления, способ получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, согласно настоящему изобретению включает в себя следующие стадии:

a) приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары в присутствии или при отсутствии растворителя с образованием аддукта; и

b) приведение аддукта в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары в присутствии или при отсутствии растворителя с получением жидкой соли настоящего изобретения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере один акцептор электронной пары приводят в контакт с по меньшей мере одним донором электронной пары в присутствии растворителя в атмосфере азота с получением суспензии. Суспензию перемешивают и затем подвергают фильтрации с последующей промывкой растворителем с образованием аддукта.

Аддукт приводят в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары в присутствии растворителя в атмосфере азота с получением массы. Массу дополнительно перемешивают с получением жидкой соли настоящего изобретения.

Согласно одному из примеров осуществления, способ получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, согласно настоящему изобретению включает в себя следующие стадии:

a) приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в контакт с первым растворителем в атмосфере азота с получением смеси;

b) добавление по меньшей мере одного донора электронной пары в смесь со стадии (а) с получением суспензии;

c) перемешивание и фильтрация суспензии со стадии (b) и промывка вторым растворителем с последующей сушкой с образованием аддукта;

d) приведение аддукта со стадии (с) в контакт с третьим растворителем в атмосфере азота с последующим перемешиванием с получением смеси; и

е) добавление по меньшей мере одного акцептора электронной пары в смесь со стадии (d) с последующим перемешиванием с получением жидкой соли.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере один донор электронной пары добавляют в смесь при перемешивании с получением суспензии. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, аддукт приводят в контакт с растворителем при перемешивании с получением смеси, после чего смесь выдерживают на водяной бане перед добавлением по меньшей мере одного акцептора электронной пары.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, акцептор электронной пары, использованный в способе получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, является кислотой Льюиса, а донор электронной пары, использованный в указанном способе, является основанием Льюиса. Согласно неограничивающему варианту осуществления настоящего изобретения, кислота Льюиса, реагирующая с аддуктом в способе по настоящему изобретению, является той же кислотой Льюиса, которая реагировала изначально с основанием Льюиса с образованием аддукта. Согласно другому неограничивающему варианту осуществления настоящего изобретения, кислота Льюиса, реагирующая с аддуктом в способе по настоящему изобретению, отличается от кислоты Льюиса, которая реагировала изначально с основанием Льюиса с образованием аддукта.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, аддукт способа настоящего изобретения непосредственно выдерживают в атмосфере азота без третьего растворителя.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, акцептор электронной пары или кислота Льюиса, использованный в способе получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, присутствует в количестве приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль, предпочтительно, приблизительно от 0,3 моль до 0,8 моль.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, донор электронной пары или основание Льюиса, использованный в способе получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, присутствует в количестве приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль, предпочтительно, приблизительно от 0,3 моль до 0,8 моль.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, аддукт, использованный для реакции с по меньшей мере одним акцептором электронной пары для получения жидкой соли настоящего изобретения, присутствует в количестве приблизительно от 0,01 моль до 0,9 моль, предпочтительно, приблизительно от 0,1 моль до 0,7 моль.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, способ получения жидкой соли, включая, но не ограничиваясь этим, ионную жидкость, согласно настоящему изобретению включает в себя следующие стадии:

a) приведение по меньшей мере одного акцептора электронной пары в количестве приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль в контакт с первым растворителем в атмосфере азота с получением смеси;

b) добавление по меньшей мере одного донора электронной пары в количестве приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль в смесь со стадии (а) при перемешивании с получением суспензии;

c) перемешивание и фильтрацию суспензии со стадии (b) и промывку вторым растворителем с последующей сушкой с образованием аддукта;

d) приведение аддукта со стадии (с) в количестве приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль в контакт с третьим растворителем в атмосфере азота с последующим перемешиванием с получением смеси; и

e) добавление по меньшей мере одного акцептора электронной пары в количестве приблизительно от 0,001 моль до 0,9 моль в смесь со стадии (d) при перемешивании с последующим дополнительным перемешиванием с получением жидкой соли.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, по меньшей мере один донор электронной пары добавляют в смесь со стадии (а) способа по настоящему изобретению в течение приблизительно от 1 минуты до 60 минут при температуре приблизительно от 10°С до 50°С.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, перемешивание суспензии способа по настоящему изобретению осуществляют в течение приблизительно от 1 часа до 10 часов.

Согласно другому неограничивающему варианту осуществления, аддукт приводят в контакт с растворителем при перемешивании с получением смеси, после чего смесь выдерживают на водяной бане, имеющей температуру приблизительно от 30°С до 50°С, перед добавлением по меньшей мере одного акцептора электронной пары.

Согласно другому неограничивающему варианту осуществления, по меньшей мере один акцептор электронной пары добавляют в смесь со стадии (d) способа по настоящему изобретению при перемешивании в течение приблизительно от 1 минуты до 60 минут. Согласно другому неограничивающему варианту осуществления, дальнейшее перемешивание смеси с получением жидкой соли осуществляют в течение приблизительно от 1 часа до 10 часов.

Согласно другому неограничивающему варианту осуществления настоящего изобретения, растворитель, изначально приведенный в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары (первый растворитель), растворитель, использованный для промывки суспензии настоящего изобретения (второй растворитель), и растворитель, приведенный в контакт с по меньшей мере одним акцептором электронной пары с получением жидкой соли настоящего изобретения (третий растворитель), либо все являются одинаковыми, либо все являются разными, либо представляют собой комбинацию того и другого.

Согласно неограничивающему варианту осуществления, способ получения жидкой соли настоящего изобретения выполняют в присутствии растворителя, предпочтительно, органического растворителя, включая, не ограничиваясь этим, полярный и неполярный растворитель. Согласно одному из примеров осуществления, растворитель включает, не ограничиваясь этим, этилацетат, метилацетат, бензол, толуол, этанол, уксусную кислоту, ацетонитрил, бутанол, четыреххлористый углерод, хлорбензол, хлороформ, циклогексан, 1,2-дихлорэтан, гептан, гексан, метанол, метиленхлорид, нитрометан, пентан, пропанол, и ксилол. В качестве альтернативы, способ получения жидкой соли настоящего изобретения осуществляют без ка