离子液体的合成应用

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1、离子液体的合成应用文章标题：离子液体的合成应用摘要离子液体是在室温或室温附近温度下为液态且完全由离子构成的新型溶剂，本身具有超低的蒸气压，也被称为绿色溶剂。选择不同的阴离子和阳离子可以改变离子液体的酸性、水溶性、熔点、热稳定性等物理化学性能。本文简要介绍了室温离子液体的特性，制备方法，详细介绍了离子液体在有机反应，电化学和无机纳米材料方面的应用。关键词室温离子液体；特性；合成；有机反应；电化学；无机纳米材料1离子液体的特性离子液体具有以下突出特性：（1）离子液体的阴、阳离子可以根据利用者的需要或设计；（2）离子液体具有蒸汽压近似等于零，不挥发，不易燃易爆，不易氧化，在300℃以下能稳定存在

2、；（3）能够溶解许多无机盐和有机物；（4）离子液体的电化学窗口大于3V；（5）有的离子液体与一些有机溶剂不互溶，可以提供一个非水、极性可调的两相体系，在化学分离中可以作为一个水的非共溶极性相使用；（6）有些离子液体表现出Lein内温度达到150℃，在这个温度下继续反应22min，得到的粘稠的液体，经冷却后为白色固体，用乙酸乙酯洗两次，过滤，真空干燥，产率91％。3离子液体的应用3.1在有机反应中的应用以离子液体作反应系统的溶剂有如下一些好处：首先为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境，可改变反应机理，使催化剂活性、稳定性更好，转化率、选择性更高；离子液体种类多，选择余地大；将催化剂溶于离

3、子液体中，与离子液体一起循环利用，催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点；产物的分离可用倾析、苯取、蒸馏等方法，因离子液体无蒸气压，液相温度范围宽，使分离易于进行。3.1.1芳香醛的氧化反应Hoim]PF6中利用[Ni(acac)2]为氧化剂在1个大气压的02中氧化芳香醛生成相应的酸。若没有Ni催化剂，生成羧酸生的产率很低，小于5％。研究表明，[bmim]PF6／[Ni(acac)2]能连续重复使用3次以上，而且每次的产率相当。3.1.2IM]BF4离子液体中，用过渡金属三苯基膦配合物作为催化剂在90-150℃，1.0-1.5MPa下研究了双环戊二烯的加氢反应。结果表明：将铑的三苯

4、基膦配合物同离子液体相结合，可以在较低的反应压力下和较短的反应时间内顺利地将双环戊二烯转化为桥式四氢双环戊二烯。反应转化率和产物选择性都超过了99，产物和离子液体催化剂体系易于分离，离子液体和催化剂可以循环使用[1]。3.1.5Michael加成反应杨文龙等研究在离子液体[bmim]BF6中NaOH催化丙二酸酯对α，β-烯酮和β-硝基烯烃的Michael加成反应。结果表明：NaOH/[bmim]BF6体系对各种α，β-烯酮和β-硝基烯烃普遍适用，室温反应45-120min可得到75.2-96.8收率的加成产物。体系可以稳定地循环使用6次以上[2]。3.1.6Henry反应Henry反应是形

5、成C-C键的一个非常重要反应，在有机合成中应用广泛。Jiang等研究了[TMG][F3Ac]和12全文查看[TMG][Lac]离子液体催化硝基烷烃和羰基衍生物的Henry反应。结果发现：硝基甲烷和醛在两种离子液体中的反应的收率相当。用蒸馏或色谱分离产物后，离子液体层经过干燥可以重复使用。当羰基衍生物为丙醛时，[TMG][Lac]离子液体循环使用15次后其活性保持不变；当羰基衍生物为环己酮时，该离子液体循环使用4次后的活性保持不变。3.2离子液体在电化学中的应用由于离子液体固有的导电性、不挥发性、不可燃性。电化学稳定窗口比电解水大得多，可以减少自放电。用作电池电解质，不需高温，可用于制造新型

6、高性能电池。离子液体的电化学稳定窗口对其在电化学中的应用有重要的影响。电化学稳定窗口越宽，离子液体越稳定。大部分离子液体的电化学稳定窗口在4V左右，窗口较有机溶剂要宽。B.Garcia等[3]以室温熔融盐EMITFSI作为锂离子电池的电解质，用LiCoO2和Li4Ti5O12分别为正负极材料，解决了碳负极在离子液体中有剥离的问题。以LiTFSI/EMITFSI作为电解质的电池具有较好的循环性能，LiCoO2放电电容可达106mA.h/g，1C循环200次放电电容仍保持90以上。3.3在无机纳米材料中的应用纳米材料具有许多不同于体相材料的优异性能，在物理、化学、材料等领域有广阔的应用前景。制

7、备不同结构的纳米材料，已成为近年来的研究热点。由于传统制备纳米材料的方法中多用到各种有机溶剂，对反应条件的要求也相当高，找到一种简便、有效、绿色的合成方法成为人们追求的目标，而室温离子液体正好满足以上要求。由于一般的溶胶一凝胶化学法都是在含水较多的混合溶剂中进行的，结果生成了无定型的TiO2颗粒。但无定型的TiO2不具有光催化活性，且由于结晶需要高温热处理，常破坏原有的纳米结构，所以，对在室温下制备TiO2纳米晶体提出较