离子液体的性能及应用

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1、第7卷第2期生物加工过程Vo1．7No．22009年3月ChineseJournalofBioprocessEn~neenngMar．2009离子液体的性能及应用张磊，何玉财，仝新利，孟鑫，杨建明，徐鑫，成漠(中国科学院青岛生物能源与过程研究所，青岛266061)摘要：离子液体不仅可用作环境友好的“绿色溶剂”，而且在生物合成和有机反应中能表现出特殊的催化、促进效应。在介绍离子液体种类、性质、合成方法的基础上，重点综述离子液体功能化方法、离子液体／超临界cO：体系和其在生物催化反应中应用的最新研究进展。关键词：生物催化；功能化；离子液体；超临界CO2中图分类号：

2、0645．13文献标志码：A文章编号：1672—3678(2009)02—0008—05PropertiesandapplicationofionicliquidsZHANGLei，HEYu—cai，TONGXin—li，MENGXin，YANGJian—ming，XUXin，XIANMo(QingdaoInstituteofBioenergyandBioprocessTechnology，ChineseAcademyofSciences，Qingdao266061，China)Abstract：Ionicliquidsasgreensolventsarein

3、creasedattractingattentionbecauseoftheirspecialcatalyt—icandpromotingeffectsinbiochemicalandorganicsynthesisreactions．Hereinto，theclassifications，properties，andpreparationsofionicliquidswereintroduced．Newadvancesinfunctionalizationapproa—chesofionicliquid，supercriticalcarbondioxide／

4、ionicliquidsystems，andthenovelbiocatalyticreac—tionsofionicliquidweresummarized．Keywords：biocatalysis；functionalization；ionicliquid；supercriticalcarbondioxide离子液体(Ionicliquid，IL)，是指由有机阳离子范围。近几年来，离子液体的研究主要集中在和阴离子构成的在室温下呈液态的盐类化合物¨，功能化方法、离子液体／超临界CO(IL／scCO)体系具有蒸汽压低、熔点低、液程宽、易操作、可溶性好和催化生

5、物反应等领域，本文重点综述近年来离子和稳定性高等特性。根据有机阳离子母体的不同，液体合成和应用方面的进展。可将离子液体分为二烷基咪唑离子型、烷基吡啶离1离子液体的合成方法子型、烷基季胺离子型和烷基季瞵离子型4类。由于烷基的不同，可以衍生出各式各样的离子液体阳离子液体的合成方法主要有两种：直接合成法和离子，常见的离子液体如图1所示。随着对离子液两步合成法。直接合成法是通过酸碱中和反应或季体研究的不断深入，科学家已将离子液体的范围扩胺化反应一步合成离子液体，该方法经济简单，没有展为熔点低于100℃的离子化合物。研究发现，副产物。如硝基乙胺离子液体就是由乙胺的水溶液

6、通过对离子液体中阴、阳离子进行功能化调节，可与硝酸中和反应制备；通过季胺化反应也可以一步制以改变其相应的物理和化学性质，从而扩展其应用备出多种离子液体，如[Cmim]C1等¨。如果难以直收稿日期：2008—03—27作者简介：张磊(1975一)，男，山东龙口人，研究助理，研究方向：离子液体的合成及应用；咸漠(联系人)，研究员，博士生导师，E．mailxianmo@qibebt．ac．cn第2期张磊等：离子液体的性能及应用9接得到目标离子液体，则可以用两步合成法，先通过季除少数带金属核的离子液体外，大部分对水和空胺化反应制备出含目标阳离子的卤盐[阳离子]x一气稳

7、定，传统的精馏纯化对于离子液体不适用，其离子液体，然后用目标阴离子Y一置换出x一离子从而纯化一般采用真空干燥的方法，但是这种处理方得到目标离子液体。咪唑系离子液体的典型合成步式很难做到绝对无水，而配位能力较强的卤素离骤如图2所示。子更难从离子液体中彻底除掉。正因为如此，国无论直接法还是间接法制备过程都应注意离内外的科研人员在纯化离子液体方面作了相关的子液体的纯度，因为离子液体的纯度对于其应用研究。为了更好地拓展离子液体的应用范和物理化学特性的表征至关重要，故在用目标阴围，下面对离子液体功能化、IL／scCO体系和催化离子Y一交换阴离子x一时，应确保反应进行完全

8、。生物反应等方面的研究成果，进行详细综