一种触角式氨基酸型固定化离子液体的制备方法和应用

摘要

本发明以化学键合的方式，采用硅胶、聚乙烯醇、甲基咪唑及L‑脯氨酸制备了一种固定化离子液体，该方法包括以下步骤：（1）以γ–氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂与甲基咪唑反应，然后采用离子交换树脂将产物的阴离子由氯离子替换为氢氧根离子；（2）将产物与L‑脯氨酸进行反应，将氢氧根阴离子替换为氨基酸阴离子；（3）将聚乙烯醇长链键合到硅胶表面得到具有多羟基触角的硅胶；（4）将带有偶联剂侧链的氨基酸型甲基咪唑离子液体键合到硅胶触角上。该方法为制备具有吸附作用的固定化离子液体提供了一种新的方法。

主权项

一种采用硅胶、甲基咪唑、聚乙烯醇和L‑脯氨酸制备触角式氨基酸型固定化离子液体的方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1) 称取γ‑氯丙基三甲氧基硅烷于100mL圆底烧瓶中，加入1.2倍摩尔量的N‑甲基咪唑，氮气保护下升温至80~120℃回流反应8~16h，生成淡黄色粘稠液体；产物用乙酸乙酯洗涤1~4次除去未反应完全的N‑甲基咪唑，之后用无水乙醚洗涤1~4次，减压蒸馏除去溶剂，产物置于40~60℃真空干燥12~36h；(2) 称取0.03~0.07mol的步骤(1)产物于烧杯中，加入30~70 mL无水乙醇搅拌使其溶解，将溶解后的溶液转移到装有预先处理好的强碱性阴离子交换树脂（201×7‑717型）填充柱中（树脂量为7倍摩尔交换量，填料高200~300mm），控制流出液流速不超过每秒0.1mL，不断添加乙醇以保证树脂浸没于液面下，收集pH大于8的流出液，60~80℃减压蒸馏浓缩；(3) 取步骤(2)产物 0.05mol置于100mL圆底烧瓶，以无水乙醇做溶剂，加入L‑脯氨酸（0.05~0.15mmol）的乙醇溶液，常温搅拌反应6~10h；反应结束后于60~80℃减压蒸馏回收乙醇；用10~30mL乙腈溶解产物，放置在0℃下冷却，析出过量脯氨酸并将其过滤除去，滤液60~80℃减压蒸馏除去溶剂；(4) 称取硅胶1.0~3.0g，置于100mL圆底烧瓶中；加入适量的水分散硅胶，用恒压滴液漏斗依次滴加盐酸5~15mL，质量分数30~70%的戊二醛水溶液2.0~6.0g于烧瓶中，常温反应0.5~3h；之后滴加质量分数为5~15%的聚乙烯醇（PVA，聚合度1700，醇解率99%）溶液20mL，15~35℃搅拌继续反应2~6 h；产物用去离子水洗涤至中性，干燥后即得到白色触角式硅胶粉末；(5) 取触角式硅胶粉末1.0~3.0g分散在30mL乙腈中，加入步骤（4）产物0.01~0.03mol，60~80℃回流反应8~12h；产物用去离子水洗涤1~3次，60~80℃真空干燥4~8h得到触角式氨基酸型固定化离子液体。