离子液体简介

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1、离子液体ionicliquids离子液体离子液体简介离子液体的特性离子液体的物理化学性质离子液体的毒性离子液体的应用离子液体的选择离子液体的举例说明离子液体展望参考文献离子液体简介离子液体是由正负离子组成、在室温下呈液态的有机盐。离子液体因具有不易挥发、导电性强、黏度大、蒸气压小、性质稳定、可设计性、对许多物质有良好的溶解性及无污染等优点被称之为“绿色溶剂”离子液体的阳离子离子液体的阴离子按照组成离子液体的阴离子不同可将离子液体分为两类:卤化盐类和非卤化盐类1.卤化盐类离子液体研究得较早,将固体的

2、卤化盐与AICI3混合即可得液态的离子液体。卤化盐类离子液体具有离子液体的许多优点,但对水极其敏感,需要在完全真空或惰性的气氛下进行处理。2.非卤化盐类离子液体组成固定,而且大部分对水和空气稳定。该类阴离子主要包括:BF4-、PF6-、CF3COO-、C3F7COO-、CF3S03-、C4F9SO3-、(C4F9SO2)N-、(C2F5SO2)N-、SbF6-、AsF6-、CB11H12-、MeSO4-、C8H17SO4-等1996年BonhoteP.和DiasA.采用固定阴离子，即改变咪唑分子上

3、不同的取代基的方法，系统的合成了一系列离子液体，制得35个咪唑离子液体，详细介绍了许多合成方法及各种性质如熔点、与水的溶解性、粘度、电导率、密度、折射率及随t变化的测定。并得出以下三点结论；（1）非对称的阳离子比对称性的阳离子形成的离子液体有较低的熔点；（2）阴阳离子之间如果形成氢键，熔点升高，粘度增大；（3）阳离子带长链取代基的离子液体与有机溶剂的互溶性增加。[文献]BonhoteP,DiasA,PapageorgiouN,etal.Hydrophobic,highlyconductiveamb

4、ienttemperaturemoltensalts[J].InorgChem,1996,35:1168.离子液体的特性1)没有显著的蒸气压一方面它不会成为蒸气扩散到大气中去,而造成环境污染,因此被人们认为是一种“绿色溶剂";另一方面,它可以有很宽的液态范围(有的可达约300°C)。因此,采用液体离子作为反应溶剂,人们可以在更大的温度范围内研究和控制反应。2)离子液体中的正负离子可以由有机离子和无机离子共同组成。具有很好的溶解性，同时,由于它们大多为非质子溶剂,可以大大减少溶剂化,溶解在其中的化合

5、物可以有很高的反应活性。离子液体的特性3)由于完全由离子组成,因此离子液体通常都具有良好的导电性。4)组成离子液体的有机离子可以调整和修饰，在理论上可以组合出离子液体的种类数量巨大,根据不同的用途和场合,对溶剂的不同要求,可以有更大的选择空间。5)离子液体一般不可燃,大多具有较好的热稳定性和化学稳定性;可以回收,重复使用,利于环保。6)粘度低,热容大(相对桂油、石油醚等高沸点溶剂)。离子液体的物理化学性质—密度离子液体的密度主要由阴阳离子的类型而定,阴离子对密度的影响更加明显。通常阴离子越大,离子

6、液体的密度越大,而有机阳离子的体积越大,离子液体的密度越小,阳离子结构的微小变化都可以使离子液体的密度得到精细的调整。除了一些吡咯盐和胍盐密度在0.9～0.97g/cm3范围内,所有咪唑离子液体的密度都大于1g/cm3,其他大部分离子液体的密度都大致在1.1～1.6g/cm3之间,这意味着通常在两相应用中它们比水更重。离子液体的物理化学性质—粘度离子液体的一个很重要的性质是黏度,与传统有机溶剂相比,离子液体的黏度通常要高出1～3个数量级。在大多数的应用中,离子液体可以与其他低黏度化合物混合使用的。

7、对温度改变和污染物的存在高度敏感的，温度的微小升高或者少量杂质的存在,都会导致离子液体的黏度明显降低。离子液体的物理化学性质—表面张力表面张力的本质是由于界面上分子或质点受力不均匀而产生的。从总体上说,离子液体在空气中的表面张力数值比传统溶剂(如正己烷,1.8Pa·cm)高,但低于水的表面张力(7.3Pa·cm)。离子液体的表面张力受结构的影响较大,阴离子相同时,表面张力随阳离子尺寸增加而增大。对于阳离子相同的离子液体,一般来说,在相同温度下,离子液体的表面张力随阴离子尺寸的增大而增大离子液体的表

8、面张力随碳原子数增加,表面张力减小。离子液体的物理化学性质—酸性和配位能力离子液体的酸性和配位能力主要由阴离子的性质所决定。通过选择阴离子的类型可以得到多种介于强碱/强配位能力与强酸/非配位能力之间的介质,而有机合成中用到的多是中性的弱配位作用的阴离子,如BF4-和PF6-。离子液体的物理化学性质—极性极性性能直接影响到反应的难易程度如以1-烷基-3-甲基咪唑为阳离子的离子液体,其极化能力仅相当于短链的醇类,并且随着烷基链长的增加而减弱,改变阴离子的种类对极化能力影响不大。离子液体