早在1914年就发现了第一个离子液体―硝基乙胺,但其后此领域的研究进展缓慢,直到1992年,Wikes领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([EMIM]BFa)后,离子液体的研究才得以迅速发展,随后开发出了一系列的离子液体体系。
离子液体作为一种新型的极性溶剂,几乎没有蒸汽压、不可燃性、非挥发性、良好的化学稳定性和热稳定性、可循环利用及对环境友好,故称之为“绿色”化学溶剂,可以用来代替传统的易挥发有毒溶剂。
此外,离子液体的高极性、疏水性及溶解性等均可以通过选用不同的阴阳离子和侧链取代基而改变,故又称之为“设计溶剂”(Designedsolvents)。离子液体被认为是21世纪最有希望的绿色溶剂和催化剂之一,已应用于生物催化、分离科学及电化学等诸多领域。
离子液体种类繁多,目前,其分类方法有3种,根据阳离子不同,主要分为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体等;根据阴离子不同,主要分为AlCl3型离子液体,非AlCl3型离子液体及其他特殊离子液体;根据酸碱性不同,分为酸功能化离子液体、碱功能化离子液体及中性离子液体。
1.AlCl3型离子液体
AlCl3型离子液体可通过调节AlCl3与有机季铵盐的比例,生成具有L酸、L碱等的离子液体。它主要应用于电化学反应中,如烷基化、异构化、酰基化等反应。
2.非AlCl3型离子液体
非AlCl3型离子液体对水和空气都较稳定,具有较好的酸催化活性。但是其酸性强度不如前者,因此,需要加大离子液体用量以增大收率。此类离子液体比较常见的阴离子有:卤素离子,BF4-,PF6-,HSO4-,H2PO4-,AlCl4-,CFESO3-,CH3CH(OH)COO-等,它们比前者具有更宽广的应用范围。
3.特殊离子液体
除上述常用的普通离子液体外,人们还不断的研究设计出了许多功能化离子液体。
离子液体的特点:
1.非挥发性;
2.溶解性能良好;
3.良好的酸碱催化剂;
4.良好的热稳定性与化学稳定性;
5.液体温度范围大;
6.可回收利用性;
7.“可设计性”。
2023-03-30 08:25:45
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