咪唑类离子液体合成及其应用研究

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1、咪吱类裔子液体合成及其应用研黑许建勋离子液体(ionicliquid)作为一种新型的有机溶剂,自从20世纪40年代以来，由于其特殊的性质被化学家重视，取得了长足的发展。现在离子液体已经被广泛应用到化学合成、化学分离和电化学等方面，并且得到了很好的结果。离子液体为化学提供了一个崭新的反应环境，具有良好的发展豹景。本文介绍了离子液体的一般性质、制备方法与应用方面的内容。1.1定义和特点离子液体(ionicliquid)即在室温或室温附近温度(-30-50*)下呈液态的完全由离子构成的物质，又称室温离子液休(r

2、oomtemperatureionicliquid)、室温熔融盐(roomtemperaturemoltensalts)、有机离子液体等。离子液体并不等同于电解质溶液，在这种溶液中没有电中性的分子,100%是阴离子和阳离子。离子液体与经典熔盐的区别在于■离子液体可以存在于温度较低的情况下,这也大大地扩展了经典熔盐的应用范围。离子液体具有以下突出特性：(1)由于组成离子液体的阴、阳离子可以根据利用者的需要或具有某种特种性质而设计，所以离子液体也被一些化学家称为”设计者溶液”;⑵与传统的有机溶剂相比，离子液体

3、具有蒸汽压近似等于零，不挥发，不易燃易爆，不易氧化，在300兀以下能稳定存在的特点，是一种理想的有机溶剂；⑶对许多无机盐和有机物具有良好的溶解性，这就使一些反应可以均相进行;(4)离子液体具有大于3V的电化学窗口，对于电化学具有独特的作用和意义;(5)有些离子液体具有对空气和水均稳定，便于反应操作处理和易于回收的优点，这也为有机合成化学家提供了一个崭新的反应环境，可以避免大量易挥发有机溶剂使用所带来的环境污染和对人的危害,是绿色的代替溶剂;⑹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

4、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;⑺有些离子液体表现岀Lewis.Franldin酸性及超强酸性;(8)离子液体通常含有弱配合离子，所以具有高极化潜力而非配合能力。这些特点使离子液体在有机化学合成、有机化学催化、无机化学合成、电化学、绿色化学和分离过程尊领域显示出良好的前景，也使离子液体受到了各国化学家的重视。2发膜历史离子液体的历史并不是很长.第一个离子液体[EtNEJNCM熔点为12弋，干燥时易爆炸)在1914年被发现(也有一些学者认为第一个离子液体或者室温熔盐可以追溯到19世纪中

5、期，在傅克反应中观察到的”红油“)，当时这个发现并没有受到重视。直到20世纪40年代英国科学家无意中将氯化烷基毗陀和无水三氯化铝混合时制备一种高导电性的不挥发室温离子液体后，对离子液体的合成及其应用才开始进行广泛研究。1963年M.LA.King在寻找LiCl/KCl熔盐替代物时，开发了咪座类离子液体也进一步地开发了离子液体新的应用局面。1991年M.Zaworotko在US.Air.Force.Academy制备出第一个耐水的离子液体，这也就使离子液体的使用范围大大地扩展了。1.3髙子痕体的分类和命名离

6、子液体由阴离子和阳离子组成，种类繁多。通过改变阴离子/阳离子的不同组合可以获得不同的离子液体。一般阳离子为有机组分，并根据阳离子的不同对离子液体进行分类。从文献中常见的阳离子有：1,3-二烷基取代咪嗖离子、N-烷基取代毗唉离子、N-烷基取代异唾喺离子、8-烷基-1,8-二氮二环[5,4,0]-7-十一烯离子、N-烷基取代唾哇离子、N,N-二烷基取代氢化毗咯离子、季胺离子、季瞬离子、硫盐离子9种。N-烷驀取代毗咤寓子+N”拳胺离子!•3-二烷驀取代哮哇离子秀UK子上图的4种阳离于是9种阳离子研究较多的，其中

7、1,3-二烷基取代咪陛离子是近期的研究热点，因为通过改变烷基链的长短或者添加烷基轻上的官能团可以使离子液体的一些性质发生根本性的变化，这一点也正是突岀体现了离于液体被称为”设计者溶液”的特点。1,3-二烷基取代咪径离于类离子液体也是本文研究的重点。离子液体中的阴离子成分可以是无机离子，也可以是有机离子。文献里常见的阴离子有:Cl・、Br・、I・、A12C17BF4-.PF6CH3COO-.CF3SO3-（简写为：TKT）、（CFaSO^NX简写为:TfzNJ'CRSO^（简写为:NfOJ、CjFyCO

8、O-.C^COO-^SbF6-、（CF^^C-、（CjF^^C-、（GFjSO^N-'AsFsrCBuHh（卡硼烷离子）、N0「等。离子液体的命名一般用简写形式描述，以1,3-二PF6-,1-乙基,烷基取代咪陞离子为例:3-甲基咪哇六氟硼酸盐(1-ethyl-3-methylimi-dazoliumhexafluorophosphate)简写为[EMIM]*PF6'O2离子液体的合成和性质2.1离子液体的合成1,3-二烷基取代