1.一种聚羧基型杂多酸聚离子液体,其特征在于:所述聚离子液体由羧基官能化长链线性结构的聚季铵阳离子和Dawson构型钒掺杂磷杂多酸阴离子组成;其中羧基官能化长链线性结构的聚季铵阳离子为聚[N,N-二甲基-N-羧甲基- N-烯丙基铵]离子、聚[N,N-二甲基-N-羧乙基- N-烯丙基铵]离子和聚[N,N-二甲基-N-(4羧基)苄基- N-烯丙基铵]离子中的一种, Dawson构型钒掺杂磷杂多酸阴离子为[P2Mo17VO62]-7,[P2Mo16V2O62] -8和[P2Mo15V3O62] -9中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种聚羧基型杂多酸聚离子液体,其特征在于:所述聚离子液+ -7 + -7体的化学式为PCPIL-1:[C7H14NO2]7n[P2Mo17VO62 ]n、PCPIL-4:[C8H16NO2]7n[P2Mo17VO62 ]n、PCPIL-7:[C13H18N+O2]7n[P2Mo17VO62-7]n、PCPIL-2:[C7H14N+O2]8n[P2Mo16V2O62-8]n、PCPIL-5:[C8H16N+O2]8n[P2Mo16V2O62-8]n、PCPIL-8:[C13H18N+O2]8n[P2Mo16V2O62-8]n、PCPIL-3:[C7H14N+O2]9n [P2Mo15V3O62-9]n、PCPIL-6:[C8H16N+O2]9n[P2Mo15V3O62-9]n或PCPIL-9:[C13H18N+O2] 9n -9[P2Mo15V3O62 ]n;上述n为大于等于1的整数;
结构式为:
。
3.一种如权利要求1所述的聚羧基型杂多酸聚离子液体的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:(1)在配有磁力搅拌的反应瓶中依次加入N,N-二甲基烯丙基胺和丙酮并充分搅拌溶解,再滴加氯乙酸或3-溴丙酸或4-溴甲基苯甲酸的丙酮溶液,加热升温至50℃保温反应
24h,待冷却至室温并旋蒸得到季铵盐;
(2)将步骤(1)所得的季铵盐溶于甲醇,在氮气保护条件下,滴加5wt%的引发剂V-50溶液,加热升温至60℃反应6h,再滴加5wt%的引发剂V-50溶液,加热升温至70℃反应4h;待冷至室温后,经旋蒸、丙酮淋洗、真空干燥得到聚羧酸季铵盐;
(3)将步骤(2)得到的聚羧酸季铵盐与无离子水混合溶解,然后滴加H7[P2Mo17VO62]或H8[P2Mo16V2O62]或H9 [P2Mo15V3O62]溶液,在室温下反应24h,再经离心、真空干燥得到聚羧基型杂多酸聚离子液体。
4.一种如权利要求1所述的聚羧基型杂多酸聚离子液体的应用,其特征在于:所述聚羧基型杂多酸聚离子液体用于制备苯酚。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述苯酚的制备方法为:以聚羧酸型杂多酸聚离子液体为非均相催化体系,35wt%的过氧化氢溶液为氧化剂,乙腈为溶剂,将苯一步氧化羟化制得苯酚;具体包括以下步骤:
1)在配有氮气保护和磁力搅拌的反应瓶中,依次加入聚羧酸型杂多酸聚离子液体、乙腈和苯,充分混合后先滴加总加入量一半的35wt%的过氧化氢溶液,升温至70℃,再滴加另一半的35wt%的过氧化氢溶液,保温反应4h;
2)将步骤1)的反应体系加入无水乙醚萃取,再经无水硫酸镁干燥、旋蒸、减压蒸馏,得到苯酚。
6.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:步骤1)中苯、过氧化氢、聚羧酸型杂多酸聚离子液体的摩尔比为1:2:0.0015。