离子液体
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
离子液体的合成 及其在有机合成中的应用
应化10-3班
前言
一直以来,对各种类型溶剂的研究总是主导着化学前进的方向。虽然 任何液体都可以作为溶剂用,但是能作为常规溶剂来用的就要相对少得多。当 绿色化学成为工业界和学术界的关注焦点时,寻找无毒无害的溶剂就成为它的 主要研究方向之一。因为溶剂的好坏与否对化学的绿色化进程有着至关重要的 影响,原因在于:当今化学、化工中溶剂的使用量十分可观,而其所用溶剂一 般都具有易挥发、易爆炸的特点,这就给它们的运输和存放带来了极大的麻烦。 一般用于解决溶剂绿色化问题的方案有: (1)以水为介质的反应;(2)超临界流 体中的反应;(3)固态无溶剂的反应;(4)含氟溶剂中的反应。
目前,国内已有二十多家研究所和大学展开了离子液体的研究工作。2005年,美国 Rogers教授在首届离子液体国际学术会议上指出2000—2004年中国在离于液体方面 发表的研究论又数量排名世界第二,但是其质量有待于进一步提高。从我们对 1997.2006年离子液体方面发表SCl论文数量的国别统计情况来看,现今世界上已有 50多个国家和地区的科学家参与了离子液体的研究工作(Figurel2)。从SCI论文数量上 看.美国排在首位占27%的份额,而中国、日本和英国紧随其后分别占17%和8%的 份额。
wenku.baidu.com
1997年,Howarth首次报道了: 对水稳定的咪唑盐离子液体作为Lewis酸性催化剂,在Diels.Alder反应中的应用。这
是非铝酸盐“新型”离子液体,在有机合成中应用的最早报道之一。后来,Lee等 人报道了:铝酸盐离子液体[EMIM]C1-AlCl3或[Bpy]C1-AIC|3作为“催化剂一溶剂” 体系中的Diels.Alder反应(Scheme1.5)。研究表明:通过对离子液体酸性,即 AICl3在离子液体中所含比例的调节,反应速率和选择性,比在常规催化体系中的 都有很大提高。在酸性离子液体(51%A1C13)体系中,Diels.Alder反应的速率分 别是:在水中的10倍和在硝酸乙基胺中的175倍,同时反应的选择性(endo/ exo=19/1)是当时其它催化体系所不能比拟的。
微反应器法
微反应器法一般是指在一个内部尺寸为 几微米到几百微米的小型微反应器内进 行的反应。微反应器不但具有所需空间 小、质量和能量消耗少以及反应时间短 的优点,而且能够显著提高产物的产率 与选择性以及传质传热效率。
离子液体在有机反应中的应用 研究
起初,人们是把现离子离液子体液作体为也一可种绿色 具溶有剂催来化研究的 ,近来,功能化的离子液体已 成为一个研究的热点。从离子液体在有机反应中的应 用形式来看,
离子液体研究的现状分析
从1997.2006年SCI论文的发表情况来看,目前对离子液体作为一种新型溶剂或“软 "功能材料的应用研究已经涉及:有机反应、材料化学、电化学、高分子化学、分析 化学以及分离纯化技术等众多领域(Table1.1),并在能源、环境、生命科学、航空 航天技术等领域展现出良好的前景。虽然各个领域对离子液体的开发和应用研究还带 有一定的盲目性,但是我们有理由相信:随着对离子液体本身结构与性质研究的不断 深入和系统化,人们对于它们的开发和应用研究将进入一个更为有序化的轨道之中。 另外,从离子液体研究的SCI论文数量来看,其增长速度也是相当惊人:从十年前的 一年约10篇增加到现在的一周约10篇。我们对于1997.2006年发表的SCI论文数量 进行统计,结果参见第一章离子液体的研宄现状与趋势Scheme 1.2。从图中我们可 以看出,进入2000年以来,离子液体研究的SC]论文数量呈爆炸式的增长态势。
近年来,特别是在对水和空气都稳定的室温离子液体被发现以后, “如何用离子液体代替常规溶剂,实现反应溶剂的绿色化’’已经成为化学家 所关心的又一个热点。目前,对离子液体作为一种新型溶剂或“软”功能材料 的应用研究已经涉及:有机反应、材料化学、电化学、高分子化学、分析化学 以及分离纯化技术等众多领域,并在能源、环境、生命科学、航空航天技术等 领域展现出良好的前景。目前,我们可以看到的国内外以离子液体为题材的专 著有5本,综述类SCI论文150多篇,关于离子液体研究的SCI论文3000多篇。离 子液体的应用研究已被众多国际著名科学期刊,如((Nature))7、((Science))8、 ((ChemicalReview))、((AngewandteChemieInt))、 ((ChemicalCommunications))等均予以评述。
在15年之后(1963年),又出现了基于氯化亚铜负离子的离子液体的报道 1967年,Swain等人报道了离子液体四己基苯甲酸胺作为有机溶剂的研究。 直到上世纪的七十年代,Osteryoung等人才对四烷基胺正离子和四氯化铝
负离子的离子液体进行应用上的系统研究。 在此后的十几年里,人们对于四氯化铝负离子的离子液体,特别是二烷基
咪唑盐类型的离子液体的研究发现,但是,四氯化铝负离子类型的离子液 体,由于其“对空气和水都相当敏感”的特殊性质,而大大限制了它们的 应用范围和人们对它们应用研究的积极性。 自从1992年,Wilkes等人合成了低熔点、抗水解、高稳定的新型离子液体 [EMIM]BF4之后,离子液体的研究才得以迅速向前推进,随后研发出了各 种不同类型的离子液体。特别是近十年来,人们对离子液体的研究就更加 的深入而广泛。
以满足不同的应用需要。 另外,最近的研究还发现离子液体在液态下形成了“延长"的氢键,形成了较好的结
构体系,可称之为“超分子溶剂”,它为无机纳米材料的制备提供新的溶剂或模 版。
以正离子的不同对离子液体进行分类
以下四种类型: 普通季胺盐离子液体、普通季磷盐离子液
体、咪唑盐离子液体和吡啶盐离子液体
以负离子的不同对离子液体进行分类
按合成步骤分类
按照离子液体合成的步骤可以分为: 直接合成法 两步合成法 外场强化法 微反应器法
直接合成法
就是通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体,操作
经济简便,没有副产物,产品易纯化。
具体制备过程是:中和反应后真空除去多余的水,为了确保离子 液体的纯净,再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中,用活性 炭处理,最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。另外通过季铵 化反应也可以一步制备出多种离子液体。
(1)不易挥发,不易燃,不易爆,毒性小,易于回收利用; (2)热稳定性好,具有较宽的液程,通常可以超过3000C的温度范围; (3)一种“高极性、不或弱配位"的非质子极性溶剂,对无机物和有机物具有较强的选
择溶解能力,且易与其它物质分离; (4)导电率高,具有较宽的电化学窗口(>5V); (5)可以通过对正、负离子的合理设计,在较大的范围内调控离子液体的物理化学性能,
外场强化法
外场强化法主要为微波法和超声波法。 微波法:是通过极性分子在快速变化的电磁场中不断改变方向而
引起分子的摩擦发热,属于体相加热。微波法加热升温速度较快, 可极大地提高反应速率(有些反应只需几分钟),甚至提高产率和 纯度。 超声波法:超声波借助于超声空化作用能够在液体内部形成局部 的高温高压微环境,并且超声波的振动搅拌作用可以极大地提高 反应速率,尤其是非均相化学反应。
2001年,Deng等人报道了:离子液体[BMIM]BF4或 [BMIM]PF6作为催化剂的三组份无溶剂Biginelli反应 (Scheme1.6)45,与传统方法相比,该新型催化体系的 特点是:反应体系相对简单,反应时间短,反应可以
在无溶剂条件下进行。这是非铝酸盐“新型”离子液
体作为催化剂最早报道的研究成果之一,引起国内外 同行的高度关注。
可以归纳为以下五种主要的基本类型: (1)惰性反应溶剂, (2)反应催化剂一溶剂, (3)反应试剂一溶剂, (4)金属催化剂的配体, (5)反应液体支载物。
原来的铝酸盐体系通常需要用水来作为反应的终结物,但是水的加入又直接促使 铝酸盐离子液体的分解。2000年,Sheldon等人首次报道了离子液体作为非水极 性溶剂在Candidaantarctica酶催化反应中的应用,开创了非水溶剂中酶催化反应 研究的另一个新领域(Scheme1.4),研究表明:酶催化剂在离子液体反应体系中 并没有失去活性,反应速率与在常规有机溶剂中的相当或者更快,而离子液体所 具有的“高极性溶剂”的特点为那些大极性的反应底物,如碳水化合物在非水溶剂 中进行酶催化反应提供可能。
离子液体的合成 按合成原理分类
按合成步骤分类
按合成原理分类
按照其合成的原理可以分为季铵化反应法、复分解反应法、酸碱中和法。 季铵化反应法
较早期的离子液体,均是由卤化季铵盐和卤化铝,按照一定的比例简单地混合而成。 其中离子液体的酸碱性通过控制卤化铝的用量来调节。如离子液体[bmin]Cl的合 成为:
两步合成法
如果直接法难以得到目标离子液体,就必须使用两步合成法。首 先通过季铵化反应制备出含目标阳离子的卤盐,然后用目标阴离子 Y-置换出X-或加入Lewis酸MXy来得到目标离子液体。在第二步反 应中,使用金属盐MY(常用的是AgY或NH4Y)产生AgX沉淀或NH3、 HX气体而容易除去;加入强质子酸HY,反应要求在低温搅拌条件下 进行,然后多次水洗至中性,用有机溶剂提取离子液体,最后真空除 去有机溶剂得到纯净的液体。应特别注意的是,在用目标阴离子 (Y-)交换阴离子(X-)的过程中,必须尽可能地使反应进行完全,确保 没有X-阴离子留在目标离子液体中,因为离子液体的纯度对于其应 用和物理学特性的表征至关重要。高纯度二元离子液体的合成通 常是在离子交换器中利用离子交换树通过阴离子交换来制备。
离子液体的定义与分类
离子液体(IonicLiquids):完全由有机正离子和无机或有机负离子所组成的,在室温或 接近室温下呈液体状态的盐类。
有时候离子液体也被称为“低温熔盐’’,因为与经典熔盐的熔点(>800C)相比,离 子液体具有低得多的熔点(一般被认为<100。C)。对于这类化合物的低熔点,一 般的解释是:正离子的不对称性起主要作用,即“不对称正离子和负离子结合的 松散特点”是导致其在室温下呈液态的主要原因。与常规的有机溶剂相比,离子 液体拥有其独特的、不可比拟的优点:
2003年,Nguyen等人报道了:在对甲苯磺酸的存在下,辛基甲基咪唑的溴盐 或碘盐离子液体([OMIM]X),作为从醇制各卤代烃的卤代试剂和反应溶剂的新 方法(Scheme1.7).与常规方法相比,溴盐或碘盐离子液体作为卤代试剂的合 成方法具有以下特点:反应速度快,产率高,产物易于分离,成本相对较低(离 子液体可以用加入卤化钠的形式得以回收利用)。他们开创了一个离子液体作为 “反应试剂一溶剂”的新体系,当时这类形式的研究相对较少。
以下两种类型: 一类是“正离子卤化盐+”型的离子液体,如[BMIM]AICl4,
该体系的酸碱性随A1C13的摩尔分数的不同而改变,此 类离子液体具有离子液体的许多优点,但对水和空气 都相当敏感; 另一类可称为“新型”离子液体,体系中与正离子匹配 的负离子有多种选择,如:
这类离子液体与A1C13类不同,其具有固定的组成, 对水和空气是相对稳定的。
按照酸碱性的不同
为三种类型:酸性离子液体、中性离子液 体和碱性离子液体。
离子液体的研究历程
在1914年Sudgen等人就制得了一种熔点为12℃的离子液体[EtNH3]【N03】 (极易爆炸,但由于当时没有发现合适的用途,并未引起人们的关注,其后 在该领域的研究进展也就非常缓慢。
1948年,第一个基于氯化铝负离子的离子液体在专利中出现,其具有较高 的导电性。
[bmin]Cl +AlCl3→[bmin]Cl-AlCl3 复分解反应法
如离子液体[emim]BF4的合成为: [emin]Cl +NH4BF4→[emin]BF4+NH4Cl
酸碱中和法 如离子液体[emim]PF6的合成为: [emin]Cl +HPF6(aq)→ HCl + [emin]PF6
离子液体的研究历程
进入21世纪以后,新型离子液体,特别是功能 化离子液体的开发和应用研究已经受到普遍关 注,成为离子液体研究的方向和新的增长点。
因此,从时间发展的顺序来看,可以认为:对 于离子液体的研究经历了三个历史阶段:
三氯化铝体系(上世纪90年代以前) “新型’’耐水体系(上世纪90年代) 功能化体系(本世纪)。
应化10-3班
前言
一直以来,对各种类型溶剂的研究总是主导着化学前进的方向。虽然 任何液体都可以作为溶剂用,但是能作为常规溶剂来用的就要相对少得多。当 绿色化学成为工业界和学术界的关注焦点时,寻找无毒无害的溶剂就成为它的 主要研究方向之一。因为溶剂的好坏与否对化学的绿色化进程有着至关重要的 影响,原因在于:当今化学、化工中溶剂的使用量十分可观,而其所用溶剂一 般都具有易挥发、易爆炸的特点,这就给它们的运输和存放带来了极大的麻烦。 一般用于解决溶剂绿色化问题的方案有: (1)以水为介质的反应;(2)超临界流 体中的反应;(3)固态无溶剂的反应;(4)含氟溶剂中的反应。
目前,国内已有二十多家研究所和大学展开了离子液体的研究工作。2005年,美国 Rogers教授在首届离子液体国际学术会议上指出2000—2004年中国在离于液体方面 发表的研究论又数量排名世界第二,但是其质量有待于进一步提高。从我们对 1997.2006年离子液体方面发表SCl论文数量的国别统计情况来看,现今世界上已有 50多个国家和地区的科学家参与了离子液体的研究工作(Figurel2)。从SCI论文数量上 看.美国排在首位占27%的份额,而中国、日本和英国紧随其后分别占17%和8%的 份额。
wenku.baidu.com
1997年,Howarth首次报道了: 对水稳定的咪唑盐离子液体作为Lewis酸性催化剂,在Diels.Alder反应中的应用。这
是非铝酸盐“新型”离子液体,在有机合成中应用的最早报道之一。后来,Lee等 人报道了:铝酸盐离子液体[EMIM]C1-AlCl3或[Bpy]C1-AIC|3作为“催化剂一溶剂” 体系中的Diels.Alder反应(Scheme1.5)。研究表明:通过对离子液体酸性,即 AICl3在离子液体中所含比例的调节,反应速率和选择性,比在常规催化体系中的 都有很大提高。在酸性离子液体(51%A1C13)体系中,Diels.Alder反应的速率分 别是:在水中的10倍和在硝酸乙基胺中的175倍,同时反应的选择性(endo/ exo=19/1)是当时其它催化体系所不能比拟的。
微反应器法
微反应器法一般是指在一个内部尺寸为 几微米到几百微米的小型微反应器内进 行的反应。微反应器不但具有所需空间 小、质量和能量消耗少以及反应时间短 的优点,而且能够显著提高产物的产率 与选择性以及传质传热效率。
离子液体在有机反应中的应用 研究
起初,人们是把现离子离液子体液作体为也一可种绿色 具溶有剂催来化研究的 ,近来,功能化的离子液体已 成为一个研究的热点。从离子液体在有机反应中的应 用形式来看,
离子液体研究的现状分析
从1997.2006年SCI论文的发表情况来看,目前对离子液体作为一种新型溶剂或“软 "功能材料的应用研究已经涉及:有机反应、材料化学、电化学、高分子化学、分析 化学以及分离纯化技术等众多领域(Table1.1),并在能源、环境、生命科学、航空 航天技术等领域展现出良好的前景。虽然各个领域对离子液体的开发和应用研究还带 有一定的盲目性,但是我们有理由相信:随着对离子液体本身结构与性质研究的不断 深入和系统化,人们对于它们的开发和应用研究将进入一个更为有序化的轨道之中。 另外,从离子液体研究的SCI论文数量来看,其增长速度也是相当惊人:从十年前的 一年约10篇增加到现在的一周约10篇。我们对于1997.2006年发表的SCI论文数量 进行统计,结果参见第一章离子液体的研宄现状与趋势Scheme 1.2。从图中我们可 以看出,进入2000年以来,离子液体研究的SC]论文数量呈爆炸式的增长态势。
近年来,特别是在对水和空气都稳定的室温离子液体被发现以后, “如何用离子液体代替常规溶剂,实现反应溶剂的绿色化’’已经成为化学家 所关心的又一个热点。目前,对离子液体作为一种新型溶剂或“软”功能材料 的应用研究已经涉及:有机反应、材料化学、电化学、高分子化学、分析化学 以及分离纯化技术等众多领域,并在能源、环境、生命科学、航空航天技术等 领域展现出良好的前景。目前,我们可以看到的国内外以离子液体为题材的专 著有5本,综述类SCI论文150多篇,关于离子液体研究的SCI论文3000多篇。离 子液体的应用研究已被众多国际著名科学期刊,如((Nature))7、((Science))8、 ((ChemicalReview))、((AngewandteChemieInt))、 ((ChemicalCommunications))等均予以评述。
在15年之后(1963年),又出现了基于氯化亚铜负离子的离子液体的报道 1967年,Swain等人报道了离子液体四己基苯甲酸胺作为有机溶剂的研究。 直到上世纪的七十年代,Osteryoung等人才对四烷基胺正离子和四氯化铝
负离子的离子液体进行应用上的系统研究。 在此后的十几年里,人们对于四氯化铝负离子的离子液体,特别是二烷基
咪唑盐类型的离子液体的研究发现,但是,四氯化铝负离子类型的离子液 体,由于其“对空气和水都相当敏感”的特殊性质,而大大限制了它们的 应用范围和人们对它们应用研究的积极性。 自从1992年,Wilkes等人合成了低熔点、抗水解、高稳定的新型离子液体 [EMIM]BF4之后,离子液体的研究才得以迅速向前推进,随后研发出了各 种不同类型的离子液体。特别是近十年来,人们对离子液体的研究就更加 的深入而广泛。
以满足不同的应用需要。 另外,最近的研究还发现离子液体在液态下形成了“延长"的氢键,形成了较好的结
构体系,可称之为“超分子溶剂”,它为无机纳米材料的制备提供新的溶剂或模 版。
以正离子的不同对离子液体进行分类
以下四种类型: 普通季胺盐离子液体、普通季磷盐离子液
体、咪唑盐离子液体和吡啶盐离子液体
以负离子的不同对离子液体进行分类
按合成步骤分类
按照离子液体合成的步骤可以分为: 直接合成法 两步合成法 外场强化法 微反应器法
直接合成法
就是通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体,操作
经济简便,没有副产物,产品易纯化。
具体制备过程是:中和反应后真空除去多余的水,为了确保离子 液体的纯净,再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中,用活性 炭处理,最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。另外通过季铵 化反应也可以一步制备出多种离子液体。
(1)不易挥发,不易燃,不易爆,毒性小,易于回收利用; (2)热稳定性好,具有较宽的液程,通常可以超过3000C的温度范围; (3)一种“高极性、不或弱配位"的非质子极性溶剂,对无机物和有机物具有较强的选
择溶解能力,且易与其它物质分离; (4)导电率高,具有较宽的电化学窗口(>5V); (5)可以通过对正、负离子的合理设计,在较大的范围内调控离子液体的物理化学性能,
外场强化法
外场强化法主要为微波法和超声波法。 微波法:是通过极性分子在快速变化的电磁场中不断改变方向而
引起分子的摩擦发热,属于体相加热。微波法加热升温速度较快, 可极大地提高反应速率(有些反应只需几分钟),甚至提高产率和 纯度。 超声波法:超声波借助于超声空化作用能够在液体内部形成局部 的高温高压微环境,并且超声波的振动搅拌作用可以极大地提高 反应速率,尤其是非均相化学反应。
2001年,Deng等人报道了:离子液体[BMIM]BF4或 [BMIM]PF6作为催化剂的三组份无溶剂Biginelli反应 (Scheme1.6)45,与传统方法相比,该新型催化体系的 特点是:反应体系相对简单,反应时间短,反应可以
在无溶剂条件下进行。这是非铝酸盐“新型”离子液
体作为催化剂最早报道的研究成果之一,引起国内外 同行的高度关注。
可以归纳为以下五种主要的基本类型: (1)惰性反应溶剂, (2)反应催化剂一溶剂, (3)反应试剂一溶剂, (4)金属催化剂的配体, (5)反应液体支载物。
原来的铝酸盐体系通常需要用水来作为反应的终结物,但是水的加入又直接促使 铝酸盐离子液体的分解。2000年,Sheldon等人首次报道了离子液体作为非水极 性溶剂在Candidaantarctica酶催化反应中的应用,开创了非水溶剂中酶催化反应 研究的另一个新领域(Scheme1.4),研究表明:酶催化剂在离子液体反应体系中 并没有失去活性,反应速率与在常规有机溶剂中的相当或者更快,而离子液体所 具有的“高极性溶剂”的特点为那些大极性的反应底物,如碳水化合物在非水溶剂 中进行酶催化反应提供可能。
离子液体的合成 按合成原理分类
按合成步骤分类
按合成原理分类
按照其合成的原理可以分为季铵化反应法、复分解反应法、酸碱中和法。 季铵化反应法
较早期的离子液体,均是由卤化季铵盐和卤化铝,按照一定的比例简单地混合而成。 其中离子液体的酸碱性通过控制卤化铝的用量来调节。如离子液体[bmin]Cl的合 成为:
两步合成法
如果直接法难以得到目标离子液体,就必须使用两步合成法。首 先通过季铵化反应制备出含目标阳离子的卤盐,然后用目标阴离子 Y-置换出X-或加入Lewis酸MXy来得到目标离子液体。在第二步反 应中,使用金属盐MY(常用的是AgY或NH4Y)产生AgX沉淀或NH3、 HX气体而容易除去;加入强质子酸HY,反应要求在低温搅拌条件下 进行,然后多次水洗至中性,用有机溶剂提取离子液体,最后真空除 去有机溶剂得到纯净的液体。应特别注意的是,在用目标阴离子 (Y-)交换阴离子(X-)的过程中,必须尽可能地使反应进行完全,确保 没有X-阴离子留在目标离子液体中,因为离子液体的纯度对于其应 用和物理学特性的表征至关重要。高纯度二元离子液体的合成通 常是在离子交换器中利用离子交换树通过阴离子交换来制备。
离子液体的定义与分类
离子液体(IonicLiquids):完全由有机正离子和无机或有机负离子所组成的,在室温或 接近室温下呈液体状态的盐类。
有时候离子液体也被称为“低温熔盐’’,因为与经典熔盐的熔点(>800C)相比,离 子液体具有低得多的熔点(一般被认为<100。C)。对于这类化合物的低熔点,一 般的解释是:正离子的不对称性起主要作用,即“不对称正离子和负离子结合的 松散特点”是导致其在室温下呈液态的主要原因。与常规的有机溶剂相比,离子 液体拥有其独特的、不可比拟的优点:
2003年,Nguyen等人报道了:在对甲苯磺酸的存在下,辛基甲基咪唑的溴盐 或碘盐离子液体([OMIM]X),作为从醇制各卤代烃的卤代试剂和反应溶剂的新 方法(Scheme1.7).与常规方法相比,溴盐或碘盐离子液体作为卤代试剂的合 成方法具有以下特点:反应速度快,产率高,产物易于分离,成本相对较低(离 子液体可以用加入卤化钠的形式得以回收利用)。他们开创了一个离子液体作为 “反应试剂一溶剂”的新体系,当时这类形式的研究相对较少。
以下两种类型: 一类是“正离子卤化盐+”型的离子液体,如[BMIM]AICl4,
该体系的酸碱性随A1C13的摩尔分数的不同而改变,此 类离子液体具有离子液体的许多优点,但对水和空气 都相当敏感; 另一类可称为“新型”离子液体,体系中与正离子匹配 的负离子有多种选择,如:
这类离子液体与A1C13类不同,其具有固定的组成, 对水和空气是相对稳定的。
按照酸碱性的不同
为三种类型:酸性离子液体、中性离子液 体和碱性离子液体。
离子液体的研究历程
在1914年Sudgen等人就制得了一种熔点为12℃的离子液体[EtNH3]【N03】 (极易爆炸,但由于当时没有发现合适的用途,并未引起人们的关注,其后 在该领域的研究进展也就非常缓慢。
1948年,第一个基于氯化铝负离子的离子液体在专利中出现,其具有较高 的导电性。
[bmin]Cl +AlCl3→[bmin]Cl-AlCl3 复分解反应法
如离子液体[emim]BF4的合成为: [emin]Cl +NH4BF4→[emin]BF4+NH4Cl
酸碱中和法 如离子液体[emim]PF6的合成为: [emin]Cl +HPF6(aq)→ HCl + [emin]PF6
离子液体的研究历程
进入21世纪以后,新型离子液体,特别是功能 化离子液体的开发和应用研究已经受到普遍关 注,成为离子液体研究的方向和新的增长点。
因此,从时间发展的顺序来看,可以认为:对 于离子液体的研究经历了三个历史阶段:
三氯化铝体系(上世纪90年代以前) “新型’’耐水体系(上世纪90年代) 功能化体系(本世纪)。