在咪唑类离子液体中合成六氯环三磷腈

摘要

六氯环三磷腈是以P，N以交替双键构成的六元环状结构。六氯环三磷腈是合成聚磷睛的重要单体，聚磷腈具有广泛的用途，可用于制备阻燃材料、特种橡胶、电子材料、药物与医用材料等。离子液体作为一种新型环境友好的催化剂和溶剂，近年来引起学术界和工业界的重视，并在催化、合成、分离以及电化学等研究领域取代有机溶剂得到广泛的应用。
　　 本文合成了几种咪唑类离子液体：四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑[emim]BF4、四氟硼酸1-正丁基-3-甲基咪唑[bmim]BF4、六氟磷酸1-乙基-3-甲基咪唑[emim]PF6、六氟磷酸1-正丁基-3-甲基咪唑[bmim]PF6、1-正丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐[bmim]Cl-AlCl3，并采用了FT-IR对它们的结构进行了表征。
　　 本文首次以烷基取代的1-甲基咪唑为阳离子，四氟硼酸根BF4-、六氟磷酸根PF6-、四氯化铝AlCl4-为阴离子的离子液体为溶剂，以NH4Cl和PCl5为原料，制得六氯环三磷腈。通过熔点，红外光谱(IR)，31P核磁共振谱(NMR)表明，与传统方法相比，在三氯化铝型离子液体中制备六氯环三磷腈，产率有了较大提高(最高产率达58.1%)，产品纯度大大提高(最高达100%)，工艺极其简单，后处理极其方便，并且离子液体能够循环利用多次(15次)。其中在三氯化铝组分占x=0.3的离子液体中，制得的六氯环三磷腈产率最高，六氯环三磷腈含量达100%。在三氯化铝组分占x=0.5的离子液体中，制得的是六氯环三磷腈、八氯环四磷腈、大环产物和线聚体的混合物，但六氯环三磷腈的含量也较高(达90.7%以上)。在阴离子为BF4-、PF6-的离子液体以及其与氯苯，二氯甲烷的混合溶剂中制备六氯环三磷腈则效果不佳。