ИОННЫЕ ЖИДКОСТИ С СИЛОКСАНОВЫМ ФРАГМЕНТОМ В СОСТАВЕ КАТИОНА В КАЧЕСТВЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ Российский патент 2015 года по МПК C07F7/02 C09K5/04 C07D207/00 C07D233/00 C07C209/00 

Изобретение относится к области жидких теплоносителей, в частности к новым неописанным в литературе ионным жидкостям с силоксановым фрагментом в составе катиона. Предлагаемые ионные жидкости могут найти применение в качестве теплоносителей, предназначенных для переноса и хранения тепловой энергии в различных устройствах и промышленных процессах, а также для использования в открытом космосе.

Разработка новых теплоносителей, предназначенных для использования в качестве рабочего тела в промышленности, на транспорте и других, более узкоспециализированных областях, например в космических аппаратах, представляет собой чрезвычайно актуальную задачу. Наиболее широкое применение нашли теплоносители для среднего диапазона температур, сочетающие высокую теплоемкость и низкую вязкость. В то же время, существует ряд областей науки и техники, предъявляющих особые требования к свойствам теплоносителя: высокая термостойкость (цветная и черная металлургия), термо- и радиационная стабильность (ядерная энергетика), низкие плотность и летучесть (ракетно-космическая отрасль) и др. Одним из приоритетных направлений теплотехники является поиск соединений или создание композиционных жидкостей, обладающих желаемой комбинацией физико-химических характеристик. Особый интерес вызывают теплоносители, имеющие приемлемые теплофизические параметры и отличающиеся очень низким давлением насыщенных паров при высоких температурах (>200°C).

Ионные жидкости (ИЖ) - это низкотемпературные расплавы органических солей, как правило, образованных органическими катионами и неорганическими анионами.

В настоящее время в промышленных теплообменных аппаратах широко используются высоко- и среднетемпературные теплоносители на основе алифатических (Shell Thermia, BP Transcal, Mobiltherm, Addinol) и ароматических (Marlotherm (SH, LH, N), Dowtherm (A, G, Q, T), Therminol (VP-1, 59, 66, 72)) углеводородов, многоатомных спиртов (Ucon HTF 500, DOWCAL 200) и кремнийорганических соединений (ПМС, Пента-410, Софэксил ТСЖ и ТСЖ-в, ПФМС (4, 2/5), ПЭС, Dow Corning (DC) (704, 705), Syltherm 800).

Практически все используемые в настоящее время органические теплоносители получены на основе низкомолекулярных соединений и являются малополярными и, следовательно, слабо ассоциированными средами. Поэтому при высоких рабочих температурах давление их насыщенных паров достигает довольно высоких значений (например, для Dowtherm A при 405°C оно составляет 11.15 атм), что требует применения замкнутой аппаратуры и повышенных мер пожаробезопасности.

Термостойкие кремнийорганические жидкости обладают уникальным сочетанием свойств и широко используются в качестве теплоносителей и высокотемпературных смазок. Практически все они химически и коррозионно инертны, взрывобезопасны и малотоксичны. Однако соединения, имеющие низкую вязкость, при температурах 200-350°C также имеют довольно высокое давление насыщенных паров (Р_нас.), более 1 мм рт.ст.

Жидкости от ПМС-5 до ПМС-1000 представляет собой узкие фракции олиго- или полидиметилсилоксана (ПДМС), числовое значение в наименовании которых соответствует их кинематической вязкости. ПДМС-жидкости в чистом виде могут быть использованы при температурах от -60°C до 200°C (ГОСТ 13032-77, 1979). Высокотемпературные ПДМС теплоносители Пента-410, Софэксил ТСЖ-в и Syltherm 800 являются аналогами, отличающимися лишь разновидностью или количеством веденных низкомолекулярных термостабилизирующих модификаторов. В соответствии с рекомендациями производителей Пента-410 может быть использован при температурах до 400°C в замкнутом контуре (Теплоноситель Пента-410. Пента Силикон, Москва, 2006) и до 250°C в открытом контуре, а рабочие температуры Софэксил ТСЖ-в находятся в интервале от -50°C до 400°C (Софэксил ТСЖ-в. Рекомендации по применению. Софэкс Силикон, Москва, с. 12, 2014). Производитель последнего заявляет, что теплоноситель способен выдерживать кратковременные перегревы до 550°C, однако результаты анализа его химического состава и физико-химических параметров после соответствующих испытаний не представлены.

Кремнийорганическая жидкость ПФМС-2/5 является узкой достаточно низкокипящей фракцией олигомерноого метилфенилсилоксна с вязкостью 15-19 сСт и давлением паров 4·10^-6 мм рт.ст. при 20°C. Жидкость ПФМС-4 имеет вязкость 600-1000 сСт и представляет собой фракцию метилфенилсилоксана с 8-10 звеньями в цепи, кипящую выше 360°C при остаточном давлении не более 2·10^-1 мм рт.ст. ПФМС-4 может быть использован в качестве теплоносителя при температурах до 300°C длительное время и до 350°C кратковременно (ГОСТ 15866-70, 1971).

Высокотемпературный теплоноситель Dow Corning 705 представляет собой 1,1,3,5,5-пентафенил-1,3,5-триметилтрисилоксан высокой степени чистоты, а его российский аналог ФМ-1 является узкой фракцией с весовым содержанием основного вещества не ниже 70%. Оба теплоносителя имеют эксплуатационные температуры от ~10 до 350°C.

Известны смеси полиолов, например, пропан-1,3-диола и некоторыми ионными жидкостями, не содержащими, однако, кремнийорганических групп, которые используются как теплоносители (WO 2008124087 A1). Однако эти системы из-за наличия в составе спиртовой компоненты характеризуется довольно высоким давлением паров.

Описаны фосфониевые ионные жидкости и их возможное применение в качестве теплоносителей (US 8586798 B2), поскольку некоторые образцы показали достаточно высокую термостойкость по данным ТГА. Других теплофизических характеристик публикация не содержит.

Известны термостойкие ионные жидкости на основе катионов диалкилимидазолия и алкилпирролидиния с анионами , , и (CF₃SO₂)₂N^- (С. Maton, N. De Vos, С.V. Stevens. Ionic liquid thermal stabilities: decomposition mechanisms and analysis tools. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 5963), которые обладают приемлемыми теплофизическими свойствами. Однако жидкости, содержащие анионы и при температурах выше 50°C подвергаются гидролизу с выделением HF, что приводит к сокращению сроков службы оборудования вследствие коррозии. Жидкости, содержащие одинаковый катион и анионы и , имеют более высокие значения вязкости по сравнению с и (CF₃SO₂)₂N^- аналогами (J. Jacquemin, P. Husson, А.А.Н. Padua, V. Majer. Density and viscosity of several pure and water-saturated ionic liquids. Green Chem., 2006, 8, 172). Таким образом, ионные жидкости с анионном (CF₃SO₂)₂N^- являются наиболее перспективными в качестве теплоносителей.

Давление паров, изученных диалкилимидазолиевых ИЖ с анионом (CF₃SO₂)₂N^- при температуре 200°C, находится в интервале 10^-3-10^-4 мм рт.ст (М.A.A. Rocha, С.F.R.А.С. Lima, L.R. Gomes, В. Schröder, J.А.P. Coutinho, I.M. Marrucho, J.M.S.S. Esperança, L.P.N. Rebelo, K. Shimizu, J.N. Canongia Lopes, L.M.N.B.F. Santos. High-Accuracy Vapor Pressure Data of the Extended [C_nC₁im][Ntf₂] Ionic Liquid Series: Trend Changes and Structural Shifts. J. Phys. Chem. B, 2011, 115, 10919).

Работ, посвященных синтезу силоксансодержащих ИЖ (солей, имеющих Т_пл.<100°C) с анионами, отличными от галогенидов, очень мало (US Pat. 8027148; US Pat. 20120082903; H. Niedermeyer, M.A. Ab Rani, P.D. Lickiss, J.P. Hallett, T. Welton, A.J.P. White, P.A. Hunt. Understanding siloxane fimctionalised ionic liquids. Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 2018; S. Bulut, M.A. Ab Rani, T. Welton, P.D. Lickiss, I. Krossing. Preparation of [Al(hfip)₄]^- - Based Ionic Liquids with Siloxane-Functionalized Cations and Their Physical Properties in Comparison with Their [Tf₂N]^- Analogue. ChemPhysChem, 2012, 13, 1802). Описаны бис(трифторметилсульфонил)имиды и бис(оксалато)бораты тетраалкиламмониевых катионов, содержащих пентаметилдисилоксановый фрагмент (US Pat. 8027148). Полученные соли имеют низкие температуры стеклования (-30-(-60)°C) и могут быть применены в качестве электролитов. Осуществлен синтез имидазолиевых и пирролидиниевых ИЖ с пентаметилдисилоксановым и разветвленным гептаметилтрисилоксановым фрагментом в составе катиона (Н. Niedermeyer, M.A. Ab Rani, P.D. Lickiss, J.P. Hallett, T. Welton, A. J.P. White, P.A. Hunt, Phys. Understanding siloxane fimctionalised ionic liquids. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 2018; S. Bulut, M.A. Ab Rani, T. Welton, P.D. Lickiss, I. Krossing. Preparation of [Al(hfip)₄]^- - Based Ionic Liquids with Siloxane-Functionalized Cations and Their Physical Properties in Comparison with Their [Tf₂N]^- Analogue. ChemPhysChem, 2012, 13, 1802). В качестве противоионов авторами использованы анионы Tf₂N^- и $$Al{\left[OCH{\left(C{F}_3\right)}_2\right]}_4^{-}$$ (Bulut M.A. Ab Rani, T. Welton, P.D. Lickiss, I. Krossing. Preparation of [Al(hfip)₄]^- - Based Ionic Liquids with Siloxane-Functionalized Cations and Their Physical Properties in Comparison with Their [Tf₂N]^- Analogue). Примеры использования ИЖ с кремнийорганическим фрагментом в составе катиона в качестве теплоносителей отсутствуют.

Задачей настоящего изобретения является создание новых теплоносителей на основе ионных жидкостей с возможностью применения в условиях динамического вакуума, имеющих низкое давление насыщенных паров в области высоких температур (150-200°C), с сохранением высоких значений теплофизических характеристик.

Поставленная задача достигается предложенными новыми ионными жидкостями с силоксановым фрагментом в составе катиона общей формулы

где R = алкил или фенил; X = 1,2-диметилимидазолий, N-метилпирролидиний либо триалкиламмоний, в качестве теплоносителей.

Новые ионные жидкости согласно настоящему изобретению содержат имидазолий, пирролидиний и аммоний бис(трифторметилсульфонил)имиды, имеющие в составе дисилоксанового фрагмента 1 или 2 фенильных заместителя.

Способ получения предложенных в качестве теплоносителей ионных жидкостей формулы I заключается в том, что раствор 1,2-диметилимидазола или N-метилпирролидина или триалкиламина и 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилоксана или 1,1,3-триметил-1-хлорметил-3,3-дифенилдисилоксана в ацетонитриле выдерживают 36 часов при температуре 80°C. Образовавшиеся соответствующие хлориды (II) растворяют в воде и перемешивают с расчетным количеством бис(трифторметилсульфонил)имида лития 1 час. Водный слой удаляют, получая соединение I.

Процесс протекает по следующей схеме:

Использование ионных жидкостей, содержащих в составе катиона (имидазолия, пирролидиния, аммония) специально введенные кремнийорганические заместители, способствует существенному снижению летучести (давления насыщенных паров) ИЖ при высоких температурах (150-230°C). Так, например, сравнение испаряемости 1-этил-3-метилимидазолий бис(трифторметилсульфонил)имида и ИЖ - 1,2-диметил-3-(1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метилимидазолий бис(три-фторметилсульфонил)имида (Ia) с единицы площади при высоких температурах показывает, что летучесть последнего почти на два порядка ниже (таблица 1).

Если сравнить вязкости ИЖ Ia и, например, 1-алкил-2,3-диметилимидазолий бис(трифторметилсульфонил)имидов при 25°C, то значение для соединения Ia окажется промежуточным между таковыми для 1-гексил- и 1-гептил-2,3-диметилимидазолий бис(трифторметилсульфонил)имидов (131 и 170 мПа соответственно (J.М. Crosthwaite, M.J. Muldoon, J.K. Dixon, J.L. Anderson, J.F. Brennecke. Phase transition and decomposition temperatures, heat capacities and viscosities of pyridinium ionic liquids. J. Chem. Thermodynamics, 2005, 37, 559; M. Cvjetko, J. Vorkapic-Furac, P. Znidarsic-Plazl. Isoamyl acetate synthesis in imidazolium-based ionic liquids using packed bed enzyme microreactor Process Biochem., 2012, 47, 1344)). При этом силоксановый заместитель соединения Ia содержит 14 атомов, отличных от атомов водорода. Таким образом, введение силоксановых фрагментов в состав ИЖ взамен алифатических позволяет получать соединения, имеющие меньшую вязкость при более высокой молекулярной массе.

Одной из наиболее важных особенностей ИЖ, обусловленных ионным характером жидкого состояния, является практически полное отсутствие давления насыщенных паров при нормальных условиях (~10^-11 мм рт.ст. при 25°C и очень низкое значение (ниже 10^-3 мм рт.ст.) при температурах ~200°C. Именно это качество обеспечивает их нелетучесть и взрывобезопасность, а также делает особенно привлекательными в качестве теплоносителей для работы в условиях динамического вакуума и открытого космического пространства. Введение силоксанового фрагмента в состав ИЖ позволяет получать соединения, имеющие, при одинаковой молекулярной массе, более низкую вязкость, чем ИЖ с углеводородными заместителями. Также можно ожидать снижения коррозионного воздействия кремнийорганической ИЖ на металлы и конструкционные сплавы.

В таблице 2 представлены свойства предлагаемых ионных жидкостей, характеризующие их как теплоносители для работы в условиях динамического вакуума.

Техническим результатом предлагаемого изобретения являются новые ионные жидкости с силоксановым фрагментом в составе катиона, общей формулы I, имеющие более низкое давление насыщенных паров (ниже 10^-4 мм рт. ст.) в области высоких температур (~200°C) по сравнению с другими известными теплоносителями (включая изученные к настоящему времени ИЖ), что обеспечивает их взрывобезопасность и значительно меньшую испаряемость в условиях динамического вакуума и открытого космического пространства. А также физико-химические и теплофизические характеристики (вязкость, плотность, летучесть, теплоемкость и теплопроводность) позволяющие использовать их в качестве теплоносителей.

Изобретение иллюстрируется примерами и таблицей 2.

Пример 1.

А. Получение 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилоксана (IIIa)

В колбе с магнитной мешалкой растворили свежеперегнанный хлорметилдиметилхлорсилан 17,7 г (0,124 моль) в 50 мл абсолютированного гексана. При небольшом охлаждении (~15°C) и сильном перемешивании медленно прикапали раствор 21,4 г (0,123 моль) диметилфенилсиланолята натрия в 40 мл абсолютированного толуола. Выпавший объемный осадок отфильтровали и дважды промыли небольшими порциями гексана. Фильтрат упарили и 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилоксан (IIIa) выделили путем вакуумного фракционирования (87-90°C/1 мм рт.ст.). Выход: 26,3 г (82%).

B. Получение 1,2-диметил-3-(1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метилимидазолий хлорида (IIa).

Смесь 9.0 г (0.035 моль) 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилоксана (IIIa), 3.46 г (0.036 моль) 1,2-диметилимидазола и 20 мл ацетонитрила поместили в ампулу, которую после обезгаживания запаяли в вакууме. Ампулу выдержали 36 часов при 80°C. После охлаждения ампулу вскрыли, реакционную массу выгрузили и упарили при пониженном давлении. Полученную соль промыли небольшим количеством толуола и растворили в горячей смеси ТГФ:ацетонитрил (9:1). После охлаждения выпавшие кристаллы отфильтровали и высушили в вакууме (0.1 мм рт.ст.). Выход IIa составляет 9.5 г (74%). ЯМР ¹Н (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.15 (6H, с, CH₂Si(CH₃)₂O), 0.29 (6H, с, OSi(CH₃)₂Ph), 2.46 (3H, с, CCH₃), 3.70 (3H, с, NCH₃), 3.83 (2H, с, NCH₂Si), 7.37-7.62 (5H, м, Ph+2H, д, C(5)H, C(4)H).

C. Получение 1,2-диметил-3-(1′,1,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метилимидазолий бис(трифторметилсульфонил)-имида (Ia).

9.5 г (0.027 моль) 1,2-диметил-3-(1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метилимидазолий хлорида (IIa) растворили в 15 мл дистиллированной воды и прибавили к 7.75 г (0.027 моль) бис(трифторметилсульфонил)имида лития. После перемешивания в течение 15 мин добавили 50 мл хлористого метилена и смесь перенесли в делительную воронку. Органический слой отделили и промыли дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлорид-ион с нитратом серебра. Хлористый метилен отогнали на роторном испарителе и ионную жидкость высушили в вакууме (0.1 мм рт.ст.), постепенно повышая температуру от 25 до 80°C. Получено 15.0 г (93%) Ia, вязкая бесцветная жидкость. Найдено (%): C, 35.96; H, 4.61; F, 19.00; N, 6.95; S, 10.66; Si, 9.41. C₁₈H₂₇F₆N₃O₅S₂Si₂. Вычислено (%): C, 36.05; Н, 4.54; F, 19.01; N, 7.01; O, 13.34; S, 10.69; Si, 9.37. ЯМР ¹H (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.15 (6H, с, CH₂Si(CH₃)₂O), 0.29 (6H, с, OSi(CH₃)₂Ph), 2.45 (3H, с, CCH₃), 3.68 (3Н, с, NCH₃), 3.81 (2H, с, NCH₂Si), 7.33-7.62 (5H, м, Ph+2H, д, C(5)Н, C(4)Н).

Пример 2.

A. Получение 1,1,3-триметил-1-хлорметил-3,3-дифенилдисилоксана (IIIb).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 7,5 г (0,052 моль) хлорметилдиметилхлорсилана и 12,3 г (0,052 моль) метилдифенилсиланолята натрия. 1,1,3-Триметил-1-хлорметил-3,3-дифенилдисилоксан (IIIb) выделили путем вакуумного фракционирования (146-150°C/1 мм рт.ст.) с выходом 13,5 г (81%).

B. Получение 1,2-диметил-3-(1′,1′,3′-триметил-3′,3′-дифенилдисилоксанил)метилимидазолий хлорида (IIb).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 13.5 г (0.042 моль) 1,1,3-триметил-1-хлорметил-3,3-дифенилдисилоксана (IIIb), 4.04 г (0.042 моль) 1,2-диметилимидазола и 20 мл ацетонитрила. Получено 12.2 г (70%) IIb. ЯМР ¹H (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.16 (6H, с, OSi(CH₃)₂CH₂), 0.58 (3H, с, OSiCH₃(Ph)₂), 2.39 (3H, с, CCH₃), 3.63 (3H, с, NCH₃), 3.87 (2H, с, NCH₂Si), 7.34-7.60 (10H, м, Ph+2Н, д, C(5)Н, C(4)Н).

C. Получение 1,2-диметил-3-(1′,1′,3′-триметил-3′,3′-дифенилдисилоксанил)метилимидазолий бис(трифторметилсульфонил)имида (Ib).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 12.2 г (0.029 моль) 1,2-диметил-3-(1′,1′,3′-триметил-3′,3′-дифенилдисилоксанил)метилимидазолий хлорида (IIb) и 8.61 г (0.03 моль) бис(трифторметилсульфонил)имида лития в 15 мл дистиллированной воды. Получено 17.4 г (91%) Ib, вязкая бесцветная жидкость. Найдено (%): C, 41.68; H, 4.50; F, 17.19; N, 6.31; S, 9.63; Si, 8.53. C₂₃H₂₉F₆N₃O₅S₂Si₂. Вычислено (%): C, 41.74; H, 4.42; F, 17.22; N, 6.35; О, 12.09; S, 9.69; Si, 8.49. ЯМР ¹Н (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.17 (6H, с, OSi(CH₃)₂CH₂), 0.59 (3H, с, OSiCH₃(Ph)₂), 2.39 (3H, с, CCH₃), 3.63 (3H, с, NCH₃), 3.86 (2Н, с, NCH₂Si), 7.38-7.55 (10H, м, Ph+2H, д, C(5)Н, C(4)Н).

Пример 3.

A. Исходный 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилоксана получен как в примере 1.

B. Получение 1-метил-1-(1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метил пирролидиний хлорида (IIc).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 9.0 г (0.035 моль) 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилокеана, 3.06 г (0.036 моль) N-метилпирролидина и 20 мл ацетонитрила. Выход IIc составляет 8.8 г (73%). ЯМР ¹Н (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.25 (6H, с, CH₂Si(CH₃)₂O), 0.37 (6H, с, OSi(CH₃)₂Ph), 2.05 (4H, м, CH₂CH₂CH₂CH₂), 3.04 (3H, с, NCH₃), 3.13 (2H, с, NCH₂Si), 3.35-3.61 (4H, м, NCH₂CH₂CH₂CH₂N), 7.33-7.61 (5H, м, Ph).

C. Получение 1-метил-1-(1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метилпирролидиний бис(трифторметилсульфонил)имида (Ic).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 8.8 г (0.025 моль) 1-метил-1-(1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метил пирролидиний хлорида (IIc), и 7.46 г (0.026 моль) бис(трифторметилсульфонил)имида лития в 15 мл дистиллированной воды. Получено 13.9 г (95%) Iс, вязкая бесцветная жидкость. Найдено (%): С, 36.66; Н, 5.23; F, 19.32; N, 4.75; S, 10.84; Si, 9.57. C₁₈H₃₀F₆N₂O₅S₂S₁₂. Вычислено (%): С, 36.72; Н, 5.14; F, 19.36; N, 4.76; О, 13.59; S, 10.89; Si, 9.54. ЯМР ¹H (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.24 (6H, с, CH₂Si(CH₃)₂O), 0.37 (6H, с, OSi(CH₃)₂Ph), 2.05 (4H, м, CH₂CH₂CH₂CH₂), 3.01 (3H, с, NCH₃), 3.09 (2H, с, NCH₂Si), 3.30-3.61 (4H, м, NCH₂CH₂CH₂CH₂N), 7.31-7.64 (5Н, м, Ph).

Пример 4.

A. Исходный 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилоксан получен как в примере 1.

B. Получение N,N,N-триметил-N-((1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метил)аммоний хлорида (IId).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 10.0 г (0.038 моль) 1,1,3,3-тетраметил-1-хлорметил-3-фенилдисилокеана, 2.30 г (0.039 моль) триметиламина в 20 мл ацетонитрила в автоклаве. Выход IId составляет 8.0 г (67%). ЯМР ¹H (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.24 (6H, с, CH₂Si(CH₃)₂O), 0.37 (6H, с, OSi(CH₃)₂Ph), 3.14 (2H, с, NCH₂Si+9H, с, NCH₃), 7.35-7.59 (5H, м, Ph).

C. Получение N,N,N-триметил-N-((1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенил-дисилоксанил)метил)аммоний бис(трифторметилсульфонил)имида (Id).

Синтез проведен аналогично методике, описанной в примере 1 из 8.0 г (0.025 моль) N,N,N-триметил-N-((1′,1′,3′,3′-тетраметил-3′-фенилдисилоксанил)метил)аммоний хлорида (IId) и 7.18 г (0.025 моль) бис(трифторметилсульфонил)имида лития в 15 мл дистиллированной воды. Получено 12.8 г (91%) Id, вязкая бесцветная жидкость. Найдено (%): С, 34.27; Н, 5.10; F, 20.24; N, 4.94; S, 11.35; Si, 10.03. C₁₆H₂₈F₆N₂O₅S₂Si₂. Вычислено (%): С, 34.15; Н, 5.02; F, 20.26; N, 4.98; О, 14.22; S, 11.40; Si, 9.98. ЯМР ¹Н (300 МГц, ДМСО-d₆), м.д.: 0.24 (6H, с, CH₂Si(CH₃)₂O), 0.38 (6H, с, OSi(CH₃)₂Ph), 3.10 (2H, с, NCH₂Si), 3.11 (9H, с, NCH₃), 7.36-7.60 (5H, м, Ph).

Изобретение относится к области жидких теплоносителей, в частности к новым ионным жидкостям с силоксановым фрагментом в составе катиона. Предложены ионные жидкости общей формулы (I), где R = алкил или фенил; X = 1,2-диметилимидазолий, N-метилпирролидиний или триалкиламмоний, в качестве теплоносителей.

Технический результат - предложенные ионные жидкости имеют более низкое давление насыщенных паров (ниже 10^-4 мм рт.ст.) в области высоких температур (~200°C) по сравнению с другими известными теплоносителями, что обеспечивает их взрывобезопасность и значительно меньшую испаряемость в условиях динамического вакуума и открытого космического пространства. 1 табл., 4 пр.

Ионные жидкости с силоксановым фрагментом в составе катиона общей формулы

где R = алкил или фенил; X = 1,2-диметилимидазолий, N-метилпирролидиний либо триалкиламмоний, в качестве теплоносителей.