Brevet FR2980122A1 — publié le 20130322

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de synthèse de liquide ionique par métathèse d'anion. L'invention trouvera son application pour la synthèse de liquides ioniques dans divers domaines où les propriétés des liquides ioniques sont avantageuses, notamment pour des solvants en micro-électronique, la séparation de mélanges gazeux, pour le dépôt électrolytique de métaux ou encore pour des électrolytes. L'invention est particulièrement avantageuse pour la synthèse en grandes quantités des liquides ioniques répondant notamment aux spécifications requises pour un électrolyte d'accumulateur Lithium-ion. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît les liquides ioniques depuis plusieurs années. Un liquide ionique possède une faible volatilité et une tension de vapeur très faible contrairement aux solvants organiques volatils ou aux solvants aqueux. Les liquides ioniques sont donc utilisables à des températures beaucoup plus élevées et des pressions beaucoup plus faibles que les solvants organiques volatils. Avantageusement, le liquide ionique selon l'invention est un sel liquide à température ambiante ; préférentiellement il possède un point de fusion inférieur ou égal à 100°C. De nombreuses voies de synthèse des liquides ioniques sont utilisées. Typiquement, les liquides ioniques sont préparés soit par une réaction de neutralisation acide-base, soit par une réaction de métathèse. Les deux méthodes de synthèse connues nécessitent l'utilisation d'un solvant dans lequel la réaction se déroule. De l'eau déionisée ou des solvants organiques sont souvent utilisés. Une fois la synthèse effectuée, des étapes d'extraction sont nécessaires pour obtenir un liquide ionique exempt de matériaux de départ et/ou d'impuretés issues de la synthèse. Lors de la purification, des solvants organiques sont habituellement utilisés. Ainsi, les voies de synthèse des liquides ioniques connues à ce jour sont coûteuses et produisent une grande quantité de déchets, notamment, les solvants utilisés ne sont pas réutilisables. II existe donc le besoin de proposer un procédé de synthèse de liquide ionique qui résolve tout ou partie de ces inconvénients. EXPOSE DE L'INVENTION A cet effet, la présente invention concerne un procédé de synthèse de liquide ionique à partir de deux précurseurs chacun sous forme d'un sel comprenant un anion et un cation. Les deux précurseurs sont mélangés et maintenus à une température au moins égale à la température de fusion d'un cation d'un des deux précurseurs. Le procédé selon l'invention met en jeu une réaction de métathèse d'anion. La réalisation de cette réaction à une température au moins égale à la température de fusion du cation d'un des deux précurseurs permet d'obtenir ce cation sous une forme liquide de sorte à jouer un rôle de solvant sur le deuxième précurseur. Le procédé de l'invention ne comprend pas d'addition d'un solvant lors de la réaction de métathèse d'anion. Un des réactifs de la réaction, en l'occurrence le cation d'un des deux précurseurs, joue le rôle de solvant. Le procédé de synthèse est donc moins coûteux que les voies de synthèse de l'art antérieur puisqu'il nécessite un composant de moins. De plus, il n'est pas nécessaire d'extraire ce solvant, ce qui simplifie le procédé tout en améliorant l'impact écologique de la synthèse des liquides ioniques. D'autres buts et avantages apparaitront dans la description qui suit. On rappel que l'objet de l'invention est un procédé de synthèse de liquide ionique à partir d'un premier précurseur sous forme de sel comprenant un anion et un cation et d'un deuxième précurseur sous forme de sel comprenant un anion et un cation caractérisé en ce qu'il comprend une étape de métathèse d'anion entre le cation du premier précurseur et l'anion du deuxième précurseur à une température égale ou supérieure à la température de fusion du cation du premier précurseur de sorte que le premier précurseur forme un solvant solvatant le deuxième précurseur. Suivant des variantes préférées cumulatives ou alternatives de l'invention, le procédé est tel que : le rapport molaire entre le deuxième précurseur et le premier précurseur est compris entre 0,5 et 5, de préférence de 0,5 à 2, préférentiellement de l'ordre de 1 ; le deuxième précurseur est ajouté au premier précurseur dans une quantité en excès de 1% par rapport aux quantités stoechiométriques ; le cation du premier précurseur a un point de fusion inférieur à celui du cation du deuxième précurseur ; le premier précurseur est un sel d'halogénure ; ^ ^ ^ ^ l'halogénure est un chlorure ; le sel de d'halogénure comprend un cation choisi parmi un dérivé d'imidazolinium ou de pyrolidinium ; le deuxième précurseur est un sel de sodium, de lithium ou de potassium ; le deuxième précurseur comprend un anion choisi parmi un dicyanamide, un thiocyanate, un tetrafluoroborate ; l'étape de réaction de métathèse ne comprend pas d'ajout de solvant ; l'étape de réaction de métathèse dure entre 3 et 12 heures ; l'étape de réaction de métathèse est réalisée sous une atmosphère d'argon ; il comprend une étape de séparation ; l'étape de séparation comprend l'addition au mélange obtenu à l'issue de l'étape de réaction de métathèse d'un solvant anhydre ; le volume de solvant anhydre ajouté est de l'ordre de la moitié du volume du mélange obtenu à l'issue de l'étape de réaction de métathèse ; le solvant est choisi parmi le tétrahydrofurane et le dichlorométhane ; le solvant anhydre et le mélange obtenu à l'issue de la réaction de métathèse sont maintenus sous agitation pendant 5 à 20 minutes de sorte à obtenir un précipité d'halogénure de sodium, de lithium ou de potassium ; l'étape de séparation comprend une étape de filtration du précipité ; l'étape de séparation comprend l'évaporation du solvant ; EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATIONS PARTICULIERS Le procédé selon l'invention met en jeu une réaction de métathèse d'anion. La métathèse est une réaction chimique se traduisant par l'échange d'un ou plusieurs 30 atomes entre espèces chimiques structuralement apparentées, conduisant sur le plan formel à des composés dans lesquels les liaisons de différent type sont en même nombre et de même nature que dans les réactifs. La réaction de métathèse selon le procédé de l'invention met en jeu un échange d'anions. 35 Deux réactifs sont mélangés, un premier précurseur et un deuxième précurseur. On entend par précurseur un réactif. 10 15 20 25 ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ Selon l'invention, le premier précurseur et le deuxième précurseur sont chacun sous forme de sel. Le sel est un composé ionique comportant des cations et des anions. Le sel est un composé neutre sans charge nette. La réaction de métathèse conduit à former un liquide ionique comportant du cation du premier précurseur et de l'anion du deuxième précurseur. Le premier précurseur est préférentiellement un sel d'halogénure. Le cation est préférentiellement choisi parmi des dérivés d'imidazolium, de pyrrolidinium ou de phosphonium. Les cations peuvent être substitués par des substituants qui sont, à titre d'exemple, choisis parmi des chaines alkyles ou aryles elles-mêmes pouvant être substituées, saturées ou insaturées, comprendre des héroatomes. La sélection du cation est fonction du type de liquide ionique souhaité. L'anion est un halogénure préférentiellement un chlorure. Le choix d'un halogénure comme contre-ion du cation du premier précurseur permet avantageusement de faciliter sa séparation une fois la réaction de métathèse terminée. En effet, il est avantageux que le contre-ion présente une faible solubilité dans le ou les solvants utilisé(s) pour la séparation du liquide ionique. Le deuxième précurseur est préférentiellement un sel dont le cation est avantageusement choisi parmi le sodium, le lithium ou le potassium. Le cation du deuxième précurseur et l'anion du premier précurseur sont choisis de sorte à former un sel. L'anion du deuxième précurseur est choisi parmi le dicyanamide, le thiocyanate, le tétrafluoroborate ou le (trifluorométhylsulfonyl)imide. La sélection de l'anion est fonction du type de liquide ionique souhaité. A titre préféré, le deuxième précurseur est choisi de sorte à ne pas être réactif avec l'eau de sorte à ne pas risquer d'obtenir un produit d'hydrolyse qui empêcherait le réaction de métathèse et serait également gênant lors de l'étape de séparation. Selon l'invention, le premier précurseur et le deuxième précurseur sont choisis l'un en fonction de l'autre pour que l'énergie de liaison entre l'anion et le cation du deuxième précurseur soit supérieure à l'énergie de liaison du composé issu de la réaction de métathèse d'anion formé de l'anion du premier précurseur et du cation du deuxième précurseur. A titre d'exemple les précurseurs de chlorure de sodium et chlorure de lithium ont une énergie de liaison élevée. Table 1: Exemples de liquides ioniques imidazolium comprenant différentes chaînes alkyles et divers anions selon l'invention. Nomenclature Cation Anion buty1-1-méthyle-3- imidazolium dicyanamide ---- ZN - N r7' N Dicyanamide (NC)2N \2-ji C1C4im+ _ Tétrafluoroborate B F4 - Thiocyanate (I1C)S Dicyanamide (NC)2N Tétrafluoroborate B F4 - Thiocyanate (I1C)S buty1-1-méthyle-3- imidazolium tétrafluoroborate buty1-1-méthyle-3- imidazolium thiocyanate hexy1-1-méthyle-3- imidazolium dicyanamide VNN.) N (-:- ji '4 hext1-1-méthyle-3-imidazolium tétraluoroborate CiC6im+ hexy1-1-méthyle-3- imidazolium thiocyanate Le procédé selon l'invention comprend le mélange du premier précurseur et du deuxième précurseur. Préférentiellement, le deuxième précurseur est ajouté au premier précurseur. Le choix du premier précurseur et du deuxième précurseur est tel que le point de fusion du cation du premier précurseur est inférieur à celui du cation du deuxième précurseur. Selon une possibilité, le deuxième précurseur est ajouté sous forme solide dans une phase liquide du premier précurseur. Ce mélange améliore le rendement de la réaction et diminue son temps de réaction. Ce mélange des deux précurseurs initie la réaction de métathèse. Selon le procédé, il n'est pas nécessaire d'ajouter ni catalyseur, ni solvant. Le procédé de l'invention ne met pas en jeu de phase aqueuse. Préférentiellement, le mélange du premier et du deuxième précurseur est tel que le rapport molaire entre le premier précurseur et le deuxième précurseur est avantageusement compris entre 0,5 et 5, de préférence de 0,5 à 2, préférentiellement de l'ordre de 1 de sorte à obtenir une réaction de métathèse totale ou quasi-totale. Selon l'invention, il est préféré que le deuxième précurseur soit en excès. Le premier précurseur est le réactif limitant. Préférentiellement, l'excès est compris entre 0,5 et 5%, de préférence de 0,5% à 2%, préférentiellement 1%. Il est avantageux que le premier précurseur soit limitant de sorte que tout le cation du premier précurseur forme le liquide ionique avec l'anion du deuxième précurseur et que l'anion, préférentiellement l'halogénure, forme un sel avec le cation du deuxième précurseur. De cette manière, une fois la réaction de métathèse terminée, tous les ions halogénures forment un sel, insoluble dans le solvant de séparation, avec le cation du deuxième précurseur. Il est aisé de les séparer et le liquide ionique obtenu est exempt d'halogénure. Ce faible excès est particulièrement avantageux tant en terme de simplification de la synthèse en facilitant la séparation du liquide ionique formé qu'en terme de coût puisque que les déchets sont moindres. Préférentiellement, au moins un parmi le premier précurseur et le deuxième précurseur sont sous forme solide à température ambiante, préférentiellement avant leur mélange. Le mélange du premier précurseur et du deuxième précurseur, plus précisément la réaction de métathèse, se déroule avantageusement à une température au moins égale à la température de fusion du cation du premier précurseur dans des conditions de pression de l'ordre 1 atmosphère soit 101,325 kPa. Le cation du premier précurseur passe alors d'un état solide à un état liquide. Le cation joue alors un rôle de solvant en solvatant les autres réactifs de la réaction de métathèse. Le cation du premier précurseur est à la fois un réactant et un solvant. Selon un premier mode de réalisation, le premier précurseur et le deuxième précurseur sont mélangés respectivement sous une forme liquide et une forme solide. Le premier précurseur est chauffé lors d'une étape de montée en température de sorte à atteindre le point de fusion du cation du premier précurseur. Puis, le procédé comprend l'addition du deuxième précurseur qui se trouve sous forme solide. Le deuxième précurseur est solvate par le cation du premier précurseur sous forme liquide. Selon un deuxième mode de réalisation, le premier précurseur et le deuxième précurseur sont mélangés sous une forme solide. Puis, le procédé comprend une étape de montée en température du mélange de sorte à atteindre le point de fusion du cation du premier précurseur où il passe à l'état liquide et solvate le deuxième précurseur. A titre d'exemple pour des dérivés d'imidazolium, de pyrrolidinium et de phosphonium, la température de la réaction est avantageusement comprise entre 70°C et 150°C dans des conditions standards de pression. Le procédé selon l'invention ne comprend pas d'addition de solvant lors de la réaction de métathèse. Le procédé présente des avantages écologiques mais aussi de sécurité puisqu'aucun composé dangereux n'est manipulé. La durée de l'étape de réaction de métathèse est avantageusement comprise entre 3 et 12 heures. Cette durée inclut le mélange du premier précurseur et du deuxième précurseur et l'étape de montée en température. Cette durée est particulièrement courte au regard des procédés de l'art antérieur. Au cours de cette réaction, les anions et cations du premier précurseur et du deuxième précurseur se réorganisent. Le cation du premier précurseur forme avec l'anion du deuxième précurseur le liquide ionique souhaité, l'anion du premier précurseur forme un sel avec le cation du deuxième précurseur. A l'issue de la réaction de métathèse, on obtient un mélange contenant le liquide ionique. Le procédé selon l'invention comprend préférentiellement une étape de séparation permettant de récupérer directement le liquide ionique exempt d'impureté. Les propriétés physiques et chimiques des liquides ioniques peuvent être altérées par la présence d'impuretés. Ainsi, la présence de traces d'halogénures peut avoir des effets néfastes sur certaines réactions dans lesquelles le liquide ionique est utilisé en tant que solvant. L'étape de séparation comprend l'ajout d'un solvant, préférentiellement un solvant polaire préférentiellement aprotique. A titre d'exemple préféré, le solvant est choisi parmi le dichlorométhane (DCM) et tétrahydrofurane (THF). Le solvant additionné est préférentiellement sous forme anhydre de sorte à limiter l'apport en eau dans le mélange et ainsi obtenir un liquide ionique anhydre. Ces solvants sont couramment utilisés en industrie et ne nécessitent pas ou peu de précautions d'utilisation, le procédé selon l'invention est sûr. L'addition de solvant est préférentiellement réalisée après une étape d'abaissement de la température du mélange issu de l'étape de réaction et avoisinant une température ambiante de l'ordre de 20°C sous une pression atmosphérique. La quantité de solvant additionnée est fonction du volume du mélange obtenu à l'issue de la réaction de métathèse. A titre préféré, le volume de solvant est sensiblement égal à la moitié du volume du mélange issu de la réaction de métathèse. Le solvant est préférentiellement additionné dans une quantité de 3 à 8 ml par gramme du premier réactif introduit au début de la réaction de métathèse. Selon l'invention l'addition de solvant est avantageusement réalisée sous une atmosphère d'argon dans l'objectif de réduire l'apport d'eau dans le mélange. A défaut d'atmosphère d'argon, une atmosphère sèche est préférée. Le solvant est choisi de sorte à ce que le sel formé par l'anion du premier précurseur et le cation du deuxième précurseur soit insoluble dans celui-ci. Préférentiellement, le deuxième réactif en excès est également insoluble dans ce solvant. De même dans le cas où la réaction n'aurait pas été complète le premier réactif restant est également insoluble dans ce solvant. Les composés insolubles forment un précipité. Grâce à l'ajout de ce solvant, le liquide ionique est séparé des réactifs en excès et des autres produits de la réaction de métathèse en une seule étape. Préférentiellement, l'étape de séparation comprend une filtration inversée permettant de retirer le précipité. L'étape de séparation comprend l'évaporation du solvant permettant de récupérer le liquide ionique synthétisé. L'évaporation du solvant est préférentiellement réalisée sous vide, par exemple 50 pascal, à température ambiante. La durée de l'évaporation est de l'ordre de 12 heures. Selon l'invention le rendement obtenu est très satisfaisant en étant supérieur à 90%. Le procédé selon l'invention permet en deux étapes, une étape de réaction et une étape de séparation, d'obtenir un liquide ionique présentant une pureté supérieure à 99%. La pureté est principalement analysée relativement aux ions halogénures qui peuvent avoir des effets particulièrement néfastes dans certaines utilisations des liquides ioniques. La pureté est définie selon l'invention par une détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse, correspondant à une analyse centésimale, et par ionisation par électronébuliseur (ESI). Exemple n°1 : butyl-1-méthyle-3-imidazolium dicyanamide : Ciailm-N(CN)2: (P1) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 1, R1) puis ensuite le sodium dicyanamide (Réactif 2, R2). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 1 : 2 g soit 0.011 mol. - Réactif 2 : 1.07g soit 0.012 mol. Soit un rapport molaire de R2/ R1= 1.01 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de THF ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de THF sont utilisés pour extraire le 1-butyl-3-methylimidazolium dicyanamide, (P1). R1, R2 et NaCI formé sont insolubles dans le THF. Par filtration inversée (porosité n°5) P1 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): ô (ppm) : 9.10 (s, 1H, C2H) ; 7.74 (d, 1H, C4H) ; 7.67 (d, 1H, C5H) ; 4.16 (t, 2H, NCH2) ; 3.85 (s, 3H, NCH3) ; 1.75 (qt, 2H, CH2CH2CH2) ; 1.23 (st, 2H, CH2CH2CH3) ; 0.85 (t, 3H, CH2CH3) ; 13C{1H}-NMR (300MHz, d6-DMS0) : (ppm) : 135.3 (C2H) ;123.5 (C4H) ; 122.2 (C5H) ; 119.74 (NCN); 49.81 (NCH2) ; 35.8 (NCH3) ; 31.5 (CH2CH2CH2) ; 18.9 (CH2CH2CH3) ; 12.8 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 139 (100% - C1C4Im+), MS (-ve): m/z 66 (100% dca-). Exemple n°2 : butyl-1-méthyle-3-imidazolium thiocyanate: Ciailm-SCN : (P2) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 1, R1) puis ensuite le sodium thiocyanate (Réactif 3, R3). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 1 : 2 g soit 0.011 mol. - Réactif 3 : 0.97g soit 0.012 mol. Soit un rapport molaire de R3/ R1= 1.01 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures.Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le 1-butyl-3-methylimidazolium thiocyanate, (P2). R1, R3 et NaCI formé sont insolubles dans le DMC. Par filtration inversée (porosité n°5) P2 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2):5 (ppm) : 9.15 (s, 1H, C2H) ; 7.55 (d, 1H, C4H) ; 7.53 (d, 1H, C5H) ; 4.31 (t, 2H, NCH2) ; 4.04 (s, 3H, NCH3) ; 1.90 (qt, 2H, CH2CH2CH2) ; 1.38 (st, 2H, CH2CH2CH3) ; 0.92 (t, 3H, CH2CH3) ; 13C{1H}-NMR (300 MHz, CD2Cl2) : (ppm) : 136.48 (SCN); 131.58 (C2H) ;123.80 (C4H) ; 122.38 (C5H) ; 49.54 (NCH2) ; 36.54 (NCH3) ; 32.01 (CH2CH2CH2) ; 19.8 (CH2CH2CH3) ; 13.6 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 139 (100% - C1C4Im+), MS (-ve): m/z 58 (100% -SCN). Exemple n°3 : butyl-1-méthyle-3-imidazolium tétrafluoroborate : Cia4lm-BF4 : (P3) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 1, R1) puis ensuite le sodium tertrafluoroborate (Réactif 4, R4). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 1 : 2 g soit 0.012 mol. - Réactif 4 : 1.32 g soit 0.012 mol. Soit un rapport molaire de R4/ R1= 1.00 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le 1-butyl-3-methylimidazolium tertrafluoroborate, P3. R1, R4 et NaCI formé sont insolubles dans le DMC. Par filtration inversée (porosité n°5) P3 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, CD2012):5 (ppm) : 8.87 (s, 1H, C2H) ; 7.43 (d, 1H, C4H) ; 7.42 (d, 1H, C5H) ; 4.15 (t, 2H, NCH2) ; 3.92 (s, 3H, NCH3) ; 1.85 (qt, 2H, CH2CH2CH2) ; 1.32 (st, 2H, CH2CH2CH3) ; 0.91 (t, 3H, CH2CH3) ; 130{1H}-NMR (300 MHz, CD2C12) : (ppm) : 136.28 (C2H) ;123.66 (C4H) ; 122.25 (C5H) ; 49.69 (NCH2) ; 36.10 (NCH3) ; 31.84 (CH2CH2CH2) ; 19.27 (CH2CH2CH3) ; 13.05 (CH2CH3). 19F-NMR (300 MHz, CD2C12); ô (ppm): -150.7 (s, BF4). 11B-NMR (300 MHz, CD2C12): ô (ppm): -0.96 (s, BF4). Electrospray, MS(+ve): m/z 139 (100% - C1C4Im+), MS (-ve): m/z 87 (100% -BF4). Exemple n° 4 : buty1-1-méthyle-3-imidazolium Bis(trifluorométhane)sulfonimide : CiC41m-NTf2: (P4) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 1, R1) puis ensuite le Lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (Réactif 5, R5). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 1 : 2 g soit 0.011 mol. - Réactif 5 : 3.46 g soit 0.012 mol. Soit un rapport molaire de R6/ R1= 1.01 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, P4. R1, R5 et NaCI formé sont insolubles dans le DMC. Par filtration inversée (porosité n°5) P4 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (CD2C12): ô (ppm) : 8.73 (s, 1H, C2H) ; 7.28 (d, 1H, C4H) ; 7.24 (d, 1H, C5H) ; 4.15 (t, 2H, NCH2) ; 3.90 (s, 3H, NCH3) ; 1.83 (qt, 2H, CH2CH2CH2) ; 1.32 (st, 2H, CH2CH2CH3) ; 0.94 (t, 3H, CH2CH3) ; 130{1H}-NMR (CD2C12) : b (ppm) : 134.3 (C2H) ; 124.3 (C4H) ; 122.4 (C5H) ; 118.2 (CF3) ; 50.3 (NCH2) ; 37.1 (NCH3) ; 33.2 (CH2CH2CH2) ; 19.8 (CH2CH2CH3) ; 13.5 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 139 (100% - CiC4Im+), MS (-ve): m/z 280 (100% NTf2). Exemple n° 5 : hexyl-1-méthyle-3-imidazolium dicyanamide : CiC61m-N(CN)2: (P5) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 6, R6) puis ensuite le sodium dicyanamide (Réactif 2, R2). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 6 : 2 g soit 9.9x10-3 mol. - Réactif 2 : 0.92 g soit 0.010 mol. Soit un rapport molaire de R2/ R6= 1.01 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de THF ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de THF sont utilisés pour extraire le 1-hexyl-3-methylimidazolium dicyanamide, P5. R6, R2 et NaCI formé sont insolubles dans le THF. Par filtration inversée (porosité n°5) P5 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-s bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): ô (ppm) : 8.68 (s, 1H, C2H) ; 7.45 (d, 1H, C4H) ; 7.41 (d, 1H, C5H) ; 4.16 (t, 2H, NCH2) ; 3.86 (s, 3H, NCH3) ; 1 .84 (q t , 6H,CH2CH2CH2CH2CH2) ; 1.27 (st, 2H, CH2CH2CH3); 0.81 (t, 3H, CH2CH3) ; 13C{1H}- NMR (300 MHz, d6-DMSO) : ô (ppm) :135.82 (C2H) ;123.62 (C4H) ; 122.28 (C5H) ; 119.74 (NCN), 49.68 (NCH2) ; 35.73 (NCH3) ; 30.56 (CH2CH2CH2CH2CH2) ; 29.37 (CH2CH2CH2CH2); 25.21 (CH2CH2CH2); 21.96(CH2CH2CH3); 13.40 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 167 (100% - C1C6Im+), MS (-ve): m/z 66 (100% dca-). Exemple n°6 : hexyl-1-méthyle-3-imidazolium thiocyanate : CiC61m-SCN : (P6) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 6, R6) puis ensuite le sodium thiocyanate (Réactif 3, R3). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 6 : 2 g soit 9.9x10-3 mol. - Réactif 3 : 0.83 g soit 0.010 mol. Soit un rapport molaire de R3/ R6= 1 .01 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le 1-hexyl-3-methylimidazolium thiocyanate, P6. R6, R3 et NaCI formé sont insolubles dans le DMC. Par filtration inversée (porosité n°5) P6 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): ô (ppm) : 9.32 (s, 1H, C2H) ; 7.51 (d, 1H, C4H) ; 7.46 (d, 1H, C5H) ; 4.29 (t, 2H, NCH2) ; 4.07 (s, 3H, NCH3) ; 1.92 (qt, 6H,CH2CH2CH2CH2CH2) ; 1.33 (st, 2H, CH2CH2CH3); 0.88 (t, 3H, CH2CH3) ; 13C{1H}-NMR (300 MHz, CD2Cl2) : (ppm) : 136.75 (SCN); 131.12 (C2H) ;123.69 (C4H) ; 122.26 (C5H) ; 50.57 (NCH2) ; 36.57 (NCH3) ; 31.03 (CH2CH2CH2CH2CH2) ; 30.08 (CH2CH2CH2CH2); 25.81 (CH2CH2CH2); 22.36 (CH2CH2CH3); 13.70 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 167 (100% - C1C6Im+), MS (-ve): m/z 58 (100% -SCN). Exemple n°7 : hexyl-1-méthyle-3-imidazolium tétrafluoroborate : CiC61m-BF4 : (P7) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 6, R6) puis ensuite le sodium tetrafluoroborate (Réactif 4, R4). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 6 : 2 g soit 9.9x10-3 mol. - Réactif 4 : 0.83 g soit 0.010 mol. Soit un rapport molaire de Rs/ R4= 1.01 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, P7. R6, R4 et NaCI formé sont insolubles dans le DMC. Par filtration inversée (porosité n°5) P7 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): ô (ppm) : 8.78 (s, 1H, C2H) ; 7.39 (d, 1H, C4H) ; 7.36 (d, 1H, C5H) ; 4.18 (t, 2H, NCH2) ; 3.95 (s, 3H, NCH3) ; 1.89 (qt, 6H,CH2CH2CH2CH2CH2) ; 1.34 (st, 2H, CH2CH2CH3); 0.90 (t, 3H, CH2CH3) ; 130{1H}-NMR (CD2012) (ppm) 136.20 (C2H) ;123.67 (C4H) ; 122.18 (C5H) ; 50.07 (NCH2) ; 36.17 (NCH3) ; 30.98 (CH2CH2CH2CH2CH2) ; 29.91 (CH2CH2CH2CH2); 25.72 (CH2CH2CH2); 22.31 (CH2CH2CH3); 13.64 (CH2CH3). 19F-NMR (300 MHz, CD2C12); ô (ppm): -151.16 (s, BF4). 11B-NMR (300 MHz, CD2C12): ô (ppm): -1.02 (s, BF4). Electrospray, MS(+ve): m/z 167 (100% - C1C6Im+), MS (-ve): m/z 87 (100% -BF4). Exemple n° 8 : octyl-1-méthyle-3-imidazolium dicyanamide : CiC81m-N(CN)2: (P8) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-octyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 7, R7) puis ensuite le sodium dicyanamide (Réactif 2, R2). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 7 : 2 g soit 8.69x10-3 mol. - Réactif 2 : 0.81 g soit 9.13x10-3 mol. Soit un rapport molaire de R2/ R7= 1.05 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de THF ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de THF sont utilisés pour extraire le 1-octyl-3-methylimidazolium dicyanamide, P8. R7, R2 et NaCI formé sont insolubles dans le THF. Par filtration inversée (porosité n°5) P8 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): ô (ppm) : 8.68 (s, 1H, C2H) ; 7.41 (d, 1H, C4H) ; 7.39 (d, 1H, C5H) ; 4.11 (t, 2H, NCH2) ; 3.83 (s, 3H, NCH3) ; 1.79 (qt, 6H,CH2CH2CH2CH2CH2) ; 1.20 (st, 2H, CH2CH2CH3); 0.75 (t, 3H, CH2CH3) ; 130{1H}- NMR (300 MHz, d6-DMS0) : ô (ppm) : 135.87 (C2H) ;123.72 (C4H) ; 122.13 (C5H) ; 119.65 (NCN); 49.62 (NCH2) ; 35.78 (NCH3) ; 31.55 (CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2) ; 29.68 (CH2CH2CH2CH2CH2CH2); 28.82 (CH2CH2CH2CH2CH2) ; 2 8 . 8 2 (CH2CH2CH2CH2); 25.89 (CH2CH2CH2) ; 22.42 (CH2CH2CH3); 13.73 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 195 (100% - C1C8Im+), MS (-ve): m/z 66 (100% dca-). Exemple n° 9: octyl-1-méthyle-3-imidazolium tétrafluoroborate : CiC81m-BF4 : (P9) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le 1-octyl-3-methylimidazolium chloride (Réactif 7, R7) puis ensuite le sodium tetrafluoroborate (Réactif 4, R4). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 7 : 2 g soit 8.69x10-3 mol. - Réactif 4 : 0.81 g soit 9.13x10-3 mol. Soit un rapport molaire de R4/ R7= 1.05 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, P9. R7, R4 et NaCI formé sont insolubles dans le DMC . Par filtration inversée (porosité n°5) P9 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H-NMR (300 MHz, CD2C12): ô (ppm) : 9.42 (s, 1H, C2H) ; 7.45 (d, 1H, C4H) ; 7.39 (d, 1H, C5H) ; 4.22 (t, 2H, NCH2) ; 3.99 (s, 3H, NCH3) ; 1.88 (m, 12H,CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH2CH3) ; 1.29 (st, 2H, CH2CH2CH3); 0.87 (t, 3H, CH2CH3) ; 130{1H}-NMR (300 MHz, CD2C12): b (ppm) : 136.82 (C2H) ;123.59 (C4H) ; 122.06 (C5H) ; 49.98 (NCH2) ; 36.17 (NCH3) ; 31.64 (CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2) ; 29.68 (CH2CH2CH2CH2CH2CH2); 28.98 (CH2CH2CH2CH2CH2); 28.86 (CH2CH2CH2CH2); 26.11 (CH2CH2CH2); 22.55 (CH2CH2CH3); 13.80 (CH2CH3). 19FNMR (300 MHz, CD2C12); ô (ppm): -150.96 (s, BF4). 11B-NMR (300 MHz, CD2C12): (ppm): -1.05 (s, BF4). Electrospray, MS(+ve): m/z 195 (100% - C1C8Im+), MS (-ve): m/z 87 (100% -BF4). Exemple n° 10 : butyl-N-méthyle-N-pyrrolidinium dicyanamide: (P14N(CN)2J : (P10) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le N-butyl-N-methylpyrrolidinium chloride (Réactif 8, R8) puis ensuite le sodium dicyanamide (Réactif 2, R2). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 8 : 2g soit 0.0112 mol. - Réactif 2 : 1.05g soit 0.0118 mol. Soit un rapport molaire de R2/ R1= 1.05 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de THF ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8m1 par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de THF sont utilisés pour extraire le N-butyl-N-methylpyrrolidinium dicyanamide, P10. R8, R2 et NaCI formé sont insolubles dans le THF. Par filtration inversée (porosité n°5) P10 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est de supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion)) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H NMR (300 MHz, d6-DMSO): ô (ppm): 3.45 (m, 4H, C2H, C5H), 3.24 (t, NCH2), 2.98 (s, CH3), 2.08 (m, 4H, C3H, C4H), 1.68 (m, CH2CH2CH2), 1.31 (m, CH2CH2CH3), d 0.93 (t, CH2CH3). 130 NMR (300 MHz d6-DMSO): b (ppm): 119.56 ( NCN); 63.93 (C2H); 63.89 ( C5H); 63.85 (C3H); 63.39 (C4H); 47.96 (NCH3); 25.39 ( NCH2); 21.56 ( CH2CH2CH2); 19.78 (CH2CH2CH3); 13.92 (CH2CH3). Electrospray, MS(+ve): m/z 142 (100% - P14+), MS (-ve): m/z 66 (100% dca-). Exemple n° 1 1 : T étrabutylphosphoniumbis(trifluoromethanesulfonyl)amide : [P4444.1[NTf21 : (P11) Dans un ballon bi/tri-col placé sous atmosphère d'argon sont introduits les réactifs suivant et dans cet ordre : en premier le tetrabutylphosphonium chloride (Réactif 9, R9) puis ensuite le Lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (Réactif 5, R5). Ces réactifs ont été introduits dans les quantités suivantes : - Réactif 9 : 2g soit 6.8x10-3 mol. - Réactif 5 : 2.05g soit 7.14x10-3 mol. Soit un rapport molaire de R5/ R9= 1.05 Les réactifs sont ensuite portés à la température de 70°C entre trois et douze heures. Le milieu réactionnel est alors refroidi puis le tetrahydrofurane (THF) ou le dichlorométhane (DMC) anhydres et fraichement distillé est introduit. La quantité de DMC ajoutée dans le ballon bi/tri col est 3 à 8 ml par gramme de R1. Dans cet exemple, 6 mL de DMC sont utilisés pour extraire le Tetrabutylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, P11. R9, R5 et NaCI formé sont insolubles dans le CH2Cl2. Par filtration inversée (porosité n°5) P11 est récupéré par évaporation du solvant puis placé sous vide (10-5 bar) à température ambiante pendant douze heures. Le rendement obtenu est supérieur 90% avec une pureté du produit supérieure à 99% (Détermination de la masse exacte par Spectrométrie de masse (correspondant à une analyse centésimale)) et par et ionisation electronspray (ESI (cation) ESI (Anion) prouvant l'absence d'ion Chlorure. 1H NMR (300 MHz, CD2C12): ô (ppm): 2.107 (m, 8H, PCH2); 1.53 (m, 16H, CH2CH2CH2 CH3), 1.00 (t, 12H, CH2CH3). 130 NMR (300 MHz CD2C12): b (ppm): 23.51 (PCH2); 18.71 (CH2CH2CH2); 18.07 (CH2CH2CH3); 12.91 (CH2CH3). 31P NMR (300 MHz CD2C12): b (ppm): 33.18. MS (+ve): m/z 259 (100% - +P4444), MS (-ve): m/z 280 (100% NTf2-). REVENDICATIONS1. Procédé de synthèse de liquide ionique à partir d'un premier précurseur sous forme de sel comprenant un anion et un cation et d'un deuxième précurseur sous forme de sel comprenant un anion et un cation caractérisé en ce qu'il comprend une étape de métathèse d'anion entre le cation du premier précurseur et l'anion du deuxième précurseur à une température égale ou supérieure à la température de fusion du cation du premier précurseur de sorte que le premier précurseur forme un solvant solvatant le deuxième précurseur. 2. Procédé selon la revendication précédente dans lequel le rapport molaire entre le deuxième précurseur et le premier précurseur est compris entre 0,5 et 5. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le deuxième précurseur est ajouté au premier précurseur dans une quantité en excès de 1% par rapport aux quantités stoechiométriques. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le cation du premier précurseur a un point de fusion inférieur à celui du cation du deuxième précurseur. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier précurseur est un sel d'halogénure. 6. Procédé selon la revendication précédente dans lequel l'halogénure est un chlorure. 7. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le sel de d'halogénure comprend un cation choisi parmi un dérivé d'imidazolinium ou de pyrolidinium. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le deuxième précurseur est un sel de sodium, de lithium ou de potassium.35 9. Procédé selon la revendication précédente dans lequel le deuxième précurseur comprend un anion choisi parmi un dicyanamide, un thiocyanate, un tetrafluoroborate. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de réaction de métathèse ne comprend pas d'ajout de solvant. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de réaction de métathèse dure entre 3 et 12 heures. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de réaction de métathèse est réalisée sous une atmosphère d'argon. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant une étape de séparation. 14. Procédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de séparation comprend l'addition au mélange obtenu à l'issue de l'étape de réaction de métathèse d'un solvant anhydre. 15. Procédé selon la revendication précédente dans lequel le volume de solvant anhydre ajouté est de l'ordre de la moitié du volume du mélange obtenu à l'issue de l'étape de réaction de métathèse. 16. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le solvant est choisi parmi le tétrahydrofurane et le dichlorométhane. 17. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel le solvant anhydre et le mélange obtenu à l'issue de la réaction de métathèse sont maintenus sous agitation pendant 5 à 20 minutes de sorte à obtenir un précipité d'halogénure de sodium, de lithium ou de potassium. 18. Procédé selon l'une quelconque des cinq revendications précédentes dans lequel l'étape de séparation comprend une étape de filtration du précipité.35 19. Procédé selon l'une quelconque des six revendications précédentes dans lequel l'étape de séparation comprend l'évaporation du solvant.