一種[a336][bdga]離子液體及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及液相萃取劑合成領域，特別是指一種[A336]怔DGA]離子液體及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 我國是世界上最大的稀±資源國，稀±礦藏及產量居于世界前列。稀±元素化學 性質相近，在礦物中伴生共存，然而各稀±元素優異的光、電、磁、催化等本征特性往往需要 單一的高純稀±才能充分體現。因此，稀±元素的分離提純成為稀±工業的重要過程。我 國稀±工作者根據稀±資源的特點，開發了一系列具有原創性的稀±分離提純技術，成就 了中國稀±生產大國的國際地位。然而，在稀±分離過程中使用大量的酸、堿化工原料，導 致產生大量含鹽廢水，環境污染問題十分嚴重，因此，為了提高稀上資源的利用效率，探索 一種高效、廉價、清潔的稀上萃取新工藝W及研究如何方便地分離獲得高純單一稀上顯得 尤為重要。
[0003] 目前工業上基本是使用傳統的憐類萃取劑通過溶劑萃取的方法來萃取分離稀± 的，但運種方法需要先將萃取劑皂化，萃取效率也不高，且含憐廢棄物易對環境產生不良影 響。如今，酷胺芙酸類萃取劑由于其獨特的結構可W與稀±離子進行配位，已吸引了許多的 研究者，但應用領域還多局限在對核工業中高放廢液的回收和處理，將其應用到稀±礦藏 中稀±元素的分離研究的報道尚不多見。另一方面，離子液體萃取劑由于其結構具有可設 計性，近年來已贏得了許多研究者的青睞。國內研究者傾向于將季錠鹽離子[Α336Γ與常 用的傳統憐類萃取劑、酸性萃取劑相結合，獲得了較好的研究成果，將[Α336Γ與新型酷胺 芙酸類萃取劑相結合進行研究的內容僅在國外有少量的報道。
【發明內容】
[0004] 本發明為了解決傳統憐類萃取劑萃取效率不高，對環境有不良影響等問題，針對 上述現有技術而提出一種[A336]怔DGA]離子液體萃取劑及其制備方法。
[0005] 本發明提供的技術方案是：一種[A336]怔DGA]離子液體，其特征在于，所述 [A336]怔DGA]離子液體為一種由甲基Ξ辛基季錠離子和N，N-二正下基乙酷胺基氧基乙酸 根陰離子組成的化合物，[A336]怔DGA]離子液體結構式如下：
[0006]
B.
[0007] 所述的[A336]怔DGA]離子液體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0008] (1):金屬鋼絲與異丙醇反應得到異丙醇鋼；
[0009] 似：步驟（1)得到的異丙醇鋼與甲基立辛基氯化錠反應，經水解后生成甲基立辛 基氨氧化錠；
[0010] (3):二甘酸在乙酸酢環境中脫水生成二甘酸酢；
[0011] (4):步驟（3)得到的二甘酸酢溶解于1，4-二氧六環中，與二正下胺在化晚存在的 條件下反應生成N，N-二正下基乙酷胺基氧基乙酸； 陽01引 妨：步驟似得到的甲基；辛基氨氧化錠和步驟（4)N，N-二正下基乙酷胺基氧基 乙酸于二氯甲燒中進行酸堿中和反應得到[A336]怔DGA]離子液體。
[0013] 所述步驟（1)、步驟（2)、步驟（4)中的異丙醇、二正下胺、化晚都經過干燥處理，且 步驟（1)、步驟（2)、步驟（4)實驗體系保持無水環境。
[0014] 步驟（1)中金屬鋼與異丙醇的摩爾比為1 : (5. 50~6. 00)，反應溫度為50-60°C。
[0015] 步驟（2)中異丙醇鋼與甲基Ξ辛基氯化錠的摩爾比為1 : (1. 00~1. 10)。
[0016] 步驟（3)中二甘酸與乙酸酢的摩爾比為1:(3. 50~4. 00)，反應時間為1~2小 時，反應溫度為139~145°C，需加入3~5滴憐酸，其中憐酸作為引發劑質量濃度> 85%。
[0017] 所述步驟（3)中二甘酸酢反應完成后，在溫度70~80°C下減壓旋轉蒸發除去乙酸 酢，趁熱加入3倍殘余液體積的甲苯，室溫下放置10~12小時重結晶。
[0018] 所述步驟（4)中二甘酸酢與二正下胺的摩爾比為1 :(1. 00~1. 10)，二甘酸酢與 化晚的摩爾比為1: (1.00~1.10)，需要在冰浴下進行反應，反應時間為2~3小時。
[0019] 所述步驟（4)反應完成后，在溫度70~80°C下減壓旋轉蒸發除盡有機溶劑，然后 逐滴加入1:1鹽酸至有大量白色晶體析出，減壓抽濾并洗涂，收集白色晶體N，N-二正下基 乙酷氨基氧基乙酸。
[0020] 所述步驟巧）中甲基Ξ辛基氨氧化錠與N，N-二正下基乙酷氨基氧基乙酸的摩爾 比為（1. 00~1. 10) :1，反應溫度為40~45°C，反應時間為10~12小時。在步驟（1)審。 備[A336]怔DGA]離子液體的反應過程中，由于金屬鋼遇到水反應劇烈，生成氨氣并放出大 量的熱，易燃易爆，而在醇存在的情況下，危險更大。因此，異丙醇需要進過干燥處理，且實 驗體系必須保證是無水體系。 陽021] 在步驟（1)中，如果異丙醇加入量過少，會導致金屬鋼與異丙醇生成的異丙醇鋼 晶體析出，包覆在未反應的金屬鋼外面，影響反應進程。若異丙醇的加入量過大，將會造成 原材料的浪費，實驗結果表明，金屬鋼與異丙醇的摩爾比為1 : (5. 50~6. 00)較為合適。
[0022] 步驟（1)中，反應溫度為50~60°C時，有利于金屬鋼的溶解，可將反應時間由5小 時縮短至2小時，縮短生產周期，因此步驟（1)的反應溫度為50~60°C。
[0023] 在步驟（3)中，為使二甘酸快速脫水生成二甘酸酢，需加入3~5滴憐酸，其中憐 酸作為引發劑質量濃度> 85%，二甘酸在乙酸酢中回流1~2小時，因此反應溫度應等于或 略大于乙酸酢的沸點139°C。在步驟（3)中乙酸酢的加入量過小，則二甘酸在溶劑中的分散 性不好，影響反應進程，若乙酸酢加入量過大，將會造成原材料的浪費，且在蒸除溶劑時需 耗費更多時間及能耗，實驗結果表明，二甘酸與乙酸酢的摩爾比為1 :(3. 50~4. 00)。
[0024] 在步驟（3)中，反應完成后，在溫度70~80°C下減壓旋轉蒸發除去大部分乙酸酢， 趁熱加入3倍殘余液體積的甲苯，室溫下放置10~12小時重結晶，甲苯為二甘酸酢的不良 溶劑，若甲苯加入量過少，則重結晶不完全，若甲苯加入量多大，則會造成原料的浪費，且甲 苯本身具有毒性，影響身屯、及環境健康。
[0025]在步驟（4)中，由于化晚在反應中能迅速的與氨離子結合，形成化晚鹽，從而促進 反應的正向進行，因此本發明選用其作為步驟（4)的反應縛酸劑。
[00%] 在步驟（4)中，由于二甘酸酢遇水很容易發生反應，從而影響實驗產率，因此二正 下胺、有機溶劑和化晚都必須經過干燥處理，且實驗體系必須保證是無水體系。
[0027] 在步驟（4)中，由于二甘酸酢與二正下胺反應為放熱反應，而當溫度較高時，反應 副產物較多，因此反應需要在冰浴下進行反應，時間W2~3小時為宜。
[0028] 在步驟（4)中，反應完成后，在溫度70~80°C下減壓旋轉蒸發除盡有機溶劑，蒸發 殘余液為N，N-二正下基乙酷胺基氧基乙酸化晚鹽，因此需要在反應完成后向蒸發殘余液 中滴加1:1鹽酸中和化晚鹽，從而獲得N，N-二正下基乙酷胺基氧基乙酸白色晶體。
[0029] 本發明的上述技術方案的有益效果如下：
[0030] 上述合成過程中采用的試劑環保低毒，副產物少，對環境污染小；原料價格便宜， 生產成本低，經濟效益好，且[A336]怔DGA]離子液體具有良好的應用前景；制備方法簡單 實用，效率高；后處理簡單，可實現商業化大規模生產，可滿足當前社會對環保不斷提高的 要求。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明的一種[A336]怔DGA]離子液體制備方法的制備步驟。
【具體實施方式】
[0032] 為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖1及 具體實施例進行詳細描述。
[0033] 一種[A336]怔DGA]離子液體的制備方法，制備步驟如圖1所示。 陽〇34] 實施例1
[0035] 一種[A336]怔DGA]離子液體的制備方法，其具體步驟如下：
[0036] (1):將5. 16g金屬鋼剪成細絲，分批次投入100血異丙醇中，在50°C下回流至金 屬鋼絲完全溶解，耗時大