绿色化学中的智能溶剂

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1、第34卷第5期唐山师范学院学报2012年9月Vol.34No.5JournalofTangshanTeachersCollegeSep.2012绿色化学中的智能溶剂112王赤炎，吕学功，王丽红（1.唐山市燃气集团，河北唐山063030；2.唐山师范学院化学系，河北唐山063000）摘要：绿色化学的基本原则要求化学过程以新型绿色溶剂替代传统溶剂，综述了一类最新报道的智能溶剂的研究发展状况，包括极性开关溶剂、表面活性开关溶剂和挥发性开关溶剂。关键词：智能溶剂；极性开关溶剂；表面活性开关溶剂；挥发性开关溶剂中图分类号：O

2、647.2;TQ423文献标识码：A文章编号：1009-9115(2012)05-0021-05SmartSolventinGreenChemistry112WANGChi-yan,LVXue-gong,WANGLi-hong(1.TangshanGasGroup,Tangshan063030,China;2.DepartmentofChemistry,TangshanTeachersCollege,Tangshan063000,China)Abstract:Theprinciplesofgreenchemistr

3、yguideustousesafer,moreenvironmentallyfriendlygreensolvents.Asignificantadvantagethatsmartsolventshaveovermanyothermediaisthattheycanbetailor-madeforaparticularprocessandparticularpropertiescanbeturnedonandoffasdesired.Novelalternativesolventswhichhavebeenexpl

4、oredassmartsolventsareswitchablepolaritysolvents(SPS),switchablesurfactants,andswitchablevolatilitysolvents.KeyWords:smartsolvents;switchablepolaritysolvents;switchablesurfactants;switchablevolatilitysolvents绿色化学的目标是发展比传统化学过程更高效、少废溶剂，挥发性改变的挥发性开关溶剂。[1]物、少环境污染的过

5、程和技术，在其12项基本原则中，1极性开关溶剂（SwitchablePolaritySolvents，SPS)其中一项要求化学过程尽可能不用溶剂，如果不可避免，也最早报道的SPS是室温离子液体（RoomTemperature要尽可能用无害溶剂。为此，近年来化学领域有关以低毒、IonicLiquid，RTIL），通过外界的刺激，某些RTIL可在分易重复使用、不污染产品的绿色溶剂替代传统溶剂的研究子液体和离子液体之间可逆转化，体系的极性相应地在非[2-4][5-10]发展非常迅速，出现了大量新型绿色溶剂的报道。极性和极

6、性之间变化。但是有一类溶剂比上述溶剂更符合绿色溶剂的发展要求，加拿大女王大学的Jessop研究小组在极性开关RTIL那就是性能可以调节或改变的溶剂，即智能（smartsolvent）方面做了一系列开创性的工作。2005年，Liotta-Eckert和[11]溶剂。Jessop等最先报道了一种具有极性开关的RTIL，被称为智能溶剂的最大优点是可以根据需要剪裁或改变溶剂DBU-基RTIL。他们发现，在1,8-二偶氮杂双螺环[5.4.0]-7-的某种特定性质，这类溶剂基本上可以分为两大类，一类十一烯（1,8-Diazab

7、icyclo[5.4.0]undec-7-ene，DBU）和醇称作可调溶剂（tunablesolvents），一类称作开关溶剂组成的体系中通入CO2时形成离子液体，这种转化是可逆（switchablesolvents）。可调溶剂是指外界参数的变化可以的，在上述体系中再次通入氮气、氩气等惰性气体或将其导致溶剂性质在一定的范围内发生变化；开关溶剂是指通加热到50~60℃，排除其中的CO2，体系又会从离子液体过外界的刺激可使溶剂的某种性质打开或者关闭，溶剂体转变为分子液体（图1(a)及(b)）。分子液体和离子液体的系内就

8、像存在一个开关一样。有关智能溶剂的报道中，有转变意味着体系极性的巨大转变，分子液体的极性如非极极性改变的极性开关溶剂，表面活性改变的表面活性开关性的氯仿，离子液体的极性如极性的DMF，因此可通过通──────────基金项目：唐山市科学技术研究与发展计划项目（10140201C-3）收稿日期：2012-03-31作者简介：王赤炎（1971-），男，河北唐山人