离子液体

EMIM1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸
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。
离子 液体
体积差异较大；
对称性较低
静电势很高；
高熔点
静电势较低；
低熔点
在1914年Sudgen等人就制得了一种熔点为12℃ 的离子液体EtNH2+ HNO3的合成 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。
3.作为溶剂的 应用 离子液体作 为新型溶剂有 显著的优异特 性。 氢化反应、傅克反应、Heck 反应、DielsAlder反应。
在离子液体中，整体上静电场仍占优势，阴阳离 子间存在较强的相互作用。和易挥发易燃的分子型液 体相比几乎无蒸汽压力，因此可以替代因易挥发易燃 而造成环境污染和安全事故的有机溶剂。
离子液体之所以能够迅速崛起并受到世界各国 的高度重视，固然与其特殊的结构与性质有密 切的关系，更重要还应归因于绿色化学的兴起 所带来的历史性机遇以及全球产业结构调整对 传统材料和生产过程提出的挑战。
离子液体的分类
按照酸碱性
酸性 中性 碱性
正离子
按照正负离子
负离子
直接合成法 两步合成法 外场强化法 微反应器法
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。
离子液体及其应用
赵恒祯
定义
应用
离子 液体
性质及 分类
合成
离子液体的定义
离子液体是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCI, KOH呈液 体状态，此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液态的 由离子构成的物质，称为室温离子液体、室温熔融盐（室温离子液体 常伴有氢键的存在，定义为室温熔融盐有点勉强）、有机离子液体等， 目前尚无统一的名称，但倾向于简称离子液体。
按照合成方法
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
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A1C14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A1C14类不同，其具有固定的 组成，对水和空气是相对稳定的。
外场强化法: 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。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。 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。
离子液体优点
• • • • 1.不挥发，几乎没有蒸汽压，可用于高真空下反应； 2.无色、无味、无污染，可作为环境友好的溶剂； 3.具有较高的热稳定性、化学稳定性； 4.溶解性强，能够溶解许多无机物、有机物，包括高分子化合 物； • 5.具有高的离子导电性和极化潜力。
离子液体的研究从“try-and-error” 到近期的“task specific”的转变本质 上反应了这种需求。
1.作为催化剂使用 离子液体作为催化剂应用的突出特点是选择 性高和低温活性好。离子液体可以起到溶剂和催 化剂的双重作用，使反应条件变得温和，且转化率 和选择性大大提高。 2. 在电化学方面的应用 离子液体在电池、电沉积、电化学合成、电容 器、传感器、毛细管电泳等方面都有应用。离子液 体由于具有热稳定、低蒸气压、不燃性、高离子传 导率、宽的电化学稳定电位窗、与聚合物易形成凝 胶等特性，使其非常适合做电解液，而且可以用作 导电高分子构成的器件中的介质。
谢谢欣赏！
离子液体的定义
简言之离子液体即完全由正负离子组成的 室温下为液体的盐，由于阴阳离子数目相 等，因而整体上显电中性。
离子液体是 那么熔盐就是 熔盐 离子液体吗？？
NaCl: 801.0 801℃
1—丁基—3—甲基咪唑四氟硼酸：-81 ℃
离子液体的性质
以氯化钠为例
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ熔盐
阳离子和阴离子 大小相对对称； 较小的离子半径