离子液体的研究现状与进展
时间:2016-11-24 22:55 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 离子液体的研究现状与进展 离子液体是完全由阴、阳离子组成且常温下呈液态的离子化合物。室温离子液体作为一类新型的绿色溶剂在许多领域得到广泛应用并迅速发展成为研究热点。与易挥发的有机溶剂相比，离子液体没有可测量的蒸气压、不可燃、热容大、热稳定性好、离子电导率高、电化学窗口宽，因而被视为绿色化学和清洁工艺中最有发展前途的溶剂，并得到广泛的应用。更可贵的是离子液体可通过选择适当的阴离子或微调阳离子的烷基链，改善离子液体的物理性质和化学性质。鉴于这种可调控性，离子液体又被称为“绿色设计者溶剂”[4]。许多学者认为室温离子液体与超临界萃取相融合，可以互相补充，将成为21世纪清洁绿色工业最理想的反应介质[5，6]。3822 北京石油化工学院李汝雄教授在接受记者采访时说,以此为标准,可以对离子液体作出准确的定性,如氯化钠。熔融的氯化钠是完全由离子组成的液体,但由于氯化钠的熔点为801℃,熔融的氯化钠温度就应该在801℃以上,超越了通常的温度范围,而其水溶液中则又含有水分子,因此氯化钠的熔融物或水溶液都不算是离子液体。 离子液体是由带正电的离子和带负电的离子构成,它在-100℃至200℃之间均呈液体状态。北爱尔兰皇后大学离子液体研究中心主任赛顿说,从理论上讲离子液体可能有1万亿种,化学家可以从中选择适合自己工作需要的离子液体。与典型的有机溶剂不一样,离子液体一般不会成为蒸汽,所以在化学实验过程中不会产生对大气造成污染的有害气体,而且使用方便。更能引起化学家感兴趣的是,离子液体可以反复多次使用。此外,用离子液体做催化剂还可加速化学反应的过程。英国石油公司化学家莫兰说,如果英国石油公司在化工生产过程中采用离子液体,则可减少使用挥发性大的有机溶剂,降低对环境的污染,减少废物的产生。[7] 目前研究的离子液体阳离子主要有4类：N,N’-二烷基取代咪唑鎓离子[RR’im]+、N-烷基取代吡啶鎓离子[RPy]+、烷基季铵离子[NRxH4-x]烷基季鎓离子[PNRxH4-x]，其他还有烷基硫鎓（锍）离子、烷基氧鎓离子、烷基碘鎓离子和喹啉鎓离子等。研究最多的是N,N’-二烷基取代咪唑鎓离子。常见的阴离子有F-,Cl-,I-,BF4-,PF6-,CF3SO3-以及重铬酸、氯铬酸与氟铬酸等，其中研究最多的为含氟（BF4-,PF6-）大分子阴离子和氟铝酸室温离子液体液体。 国外化学试剂公司目录提供的离子液体列出了7类，品种近500种，还包括了很多相关阳离子和阴离子化合物的产品数据信息，如除了以上提供的离子外，三甲基溴（碘）化亚砜鎓是一种甲基转移试剂：2,4,6-三苯基吡喃四氟硼酸盐是一种有用的电子转移光敏剂，吡喃离子已有5个品种；N-苄基氯化辛可尼定鎓是一种手性相转移催化剂，辛可尼定鎓离子和N-苄基氯化辛可尼离子已有8个品种等[3]。 近年来,国内外离子液体的研究日趋活跃。2003年,世界上第一套基于离子液体的脱酸工艺奇数在德国 BASF实现大规模工业应用；2005年,我国建立了离子液体的大规模制备装置,目前在英国,法国和中国等国家,离子液体应用的多项技术已经进入了中试或工业设计阶段[8],目前,我国的离子液体研究还处于实验室工作阶段, 相信在不久的将来将会实现工业化,在我国合成研究正蓬勃发展,方兴未艾。这种绿色溶剂将在各个领域大显身手。 [9] (责任编辑：qin) |