聚合离子液体的研究进展_万方

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1、第33卷第3期万方等:聚合离子液体的研究进展227化学试剂，2011，33(3)，227～232;258殯櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯櫅櫅櫅櫅殯综述与进展櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯聚合离子液体的研究进展*万方，陈敏东，徐文龙，姜玲(南京信息工程大学环境科学与工程学院，江苏南京210044)摘要:随着对离子液体研究的深入，离子液聚合物正成为新的研究热点。简单综述了近年来聚合离子液的合成方法，主要包括自由基引发聚合、辐射聚合以及与其他物质共聚等。其中，自由基引发聚合操作简便，易于监测，是目前制备聚合离子液体的常用方法。关键词:单体

2、;离子液;聚合中图分类号:TQ413文献标识码:A文章编号:0258-3283(2011)03-0227-061离子液概述反应)、亲核取代、亲核加成反应、金属催化的碳-一般来说，离子液体是一类在室温下不会结碳偶联反应(Heck反应、Suzuki反应、Stille反应、［1］晶的盐。主要由有机阳离子和无机阴离子组Michael反应、Aldol反应等)、重排反应(Beck-成，在室温下呈透明、油状、液态物质。早在1914mann重排、Fries重排、Claisen重排)、缩合反应年，就曾报道过熔点在12℃的硝

3、酸乙基胺离子液(Biginelli缩合、Knoevenagel缩合、Kabachnik-体，但是这种离子液体具有局限性，容易发生爆Fields反应、异喹啉酸衍生物的合成等)、氧化还炸，所以很快就被人们忘记了。到了1948年，第原反应、环化反应(Diels-Alder反应、Prins反应、一代室温离子液诞生，由美国德克萨斯州的Hurl-1，3-环加成反应等)。ey和Wier在偶然的情况下，将N-烷基吡啶加入到AlCl3中加热，两种混合物自发生成透明澄清2传统离子液体的合成方法溶液。此类离子液体主要用于电镀领

4、域。到了从离子液发展到成熟经历了相当长的一段时［2］1992年，Wikes研究小组合成出稳定的1-乙基-间，通过化学工作者的辛勤劳动，发现了一系列的3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体(［Emim］BF4)。合成方法，主要方法如下。催化研究工作者将该类离子液体成功地用作催化剂2.1传统的两步合成法合成功能化离子液体和反应介质，并开展了大量工作。同时，离子液体的两步合成法较为常用，也是目前发展成熟的研究成功扩展到分离分析、电化学以及功能材料等方法之一。通常分为季铵化和离子交换两个步［3］领域。这一阶段成为离子液体

5、发展的黄金时期。骤，具体为:1)通过季铵化反应制备出含有目标近年来，离子液体相关研究论文和报道Na-阳离子的卤盐MX(M代表阳离子，X代表卤素阴－－ture12篇、Science10篇、Chem.Eng.News34篇，离子)离子液体;2)以目标阴离子Y置换出XSCI论文级数递增、每年超过2000篇。与此同离子得到目标离子液。反应要求在低温搅拌条件时，离子液体合成和应用专利也呈现级数递增。下进行，然后多次水洗至中性，用有机溶剂提取离子美国、欧洲、日本等都将离子液体列入国家战略科液体，最后真空除去有机溶剂得

6、到纯净的离子液体。技计划，美国离子液体专家获美国绿色化学总统目前，报道较多的功能化离子液体是在二烷［4］挑战奖。这主要是由离子液体本身的特点决基咪唑阳离子的侧链上引入含氧、氮、硫的官能定的:非挥发性，低熔点(可达约－100℃)，宽液程，宽的电化学窗口，强的静电场，良好的导电与收稿日期:2010-04-27导热性，良好的透光性与高折射率，选择性溶解力基金项目:国家自然科学基金资助项目(30472066);江苏与可设计性，高比热容与储能，高热稳定性等特省“青蓝工程”项目;江苏省“六大人才高峰”资助项目。点，使

7、得离子液称之为“绿色溶剂”。作者简介:万方(1986-)，女，天津人，硕士生，主要研究方向离子液体的种类繁多，在化学反应中的应用为环境化学。广泛。如亲电取代(Friedel-Crafts烷基化和酰化通讯作者:陈敏东，E-mail:chenmdnj@yahoo．com．cn。228化学试剂2011年3月［10］团。由于这些官能团的引入，二烷基咪唑类离子Murakami等合成出了聚合离子液。结构液体展现出不同的物理化学性质。以烷基咪唑为如下所示。例合成功能化离子液体的反应过程如下所示。二烷基型咪唑离子液聚合反

8、应式R，R'=烷基;Z=羰基，酯，氨基，羧基，羟基等Synthesisofdialkyl-basedimidazoleionicliquid-typeX=Cl、Br、IY=BF4、PF6polymerization两步合成法Two-stepsynthesis聚合离子液体的合成是由离子液单体制备而成。沉淀的聚合物过滤得到后，除去溶剂，干燥。2.2一步合成法一步合成法也称为直接合成法。操作简便、该反应的缺点是产率不高。［11］经济