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离子液体(总述)

发布时间:2022-07-03 16:20:11 来源:华体会直播

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  1、精选优质文档-倾情为你奉上离子液体的现状、运用及其远景名字:丁文章 专业:轻工技能与工程 学号:摘要:离子液体因为具有如蒸汽压低,电化学窗口宽,物质溶解性好,安稳许多长处而被极多的化学工作者重视.本文就离子液里的研讨进展.离子液体的类型及运用,离子液体的毒性等几个方面做出详细的论述,并对离子液体的远景做出了开始的猜测.关键词:离子液体;离子液体的类型;运用;毒性;Abstract:Ionic liquid has the following advantages, wide electrochemical window, steam down material good solubility

  3、f ionic liquid;专心-专心-专业1导言离子液体1是指悉数由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的液体,如高温下的KCI,KOH呈液体状态,此刻它们便是离子液体,在室温或室温邻近温度下呈液态的由离子构成的物质,称为室温离子液体.离子液体的前史能够追溯到1914年,其时Walden报导了(EtNH2)+ HNO3-的组成(熔点12) .这种物质由浓硝酸和乙胺反响制得,可是,因为其在空气中很不安稳而极易产生爆炸,它的发现在其时并没有引起人们的爱好,这是最早的离子液体.1951年F.H.Hurley和T.P. Wiler初次组成了在环境温度下是液体状态的离子液体.他们挑选的阳离子是N-乙基吡

  4、啶,组成出的离子液体是溴化正乙基吡啶和氯化铝的混合物(氯化铝和溴化乙基吡啶摩尔比为1:2) .但这种离子液体的液体温度规模仍是相对比较狭隘的,并且,氯化铝离子液体遇水会放出氯化氢,对皮肤有刺激作用.直到1976年,美国Colorado州立大学的Robert运用AICl3/N-EtPyCl作电解液,进行有机电化学研讨时,发现这种室温离子液体是很好的电解液,能和有机物混溶,不含质子,电化学窗口较宽.1992年Wilkes以1-甲基-3-乙基咪唑为阳离子组成出氯化1-甲基-3-乙基咪唑,在摩尔分数为50%的AICl3存鄙人,其熔点达到了8.在这今后,离子液体的运用研讨才真实得到广泛的展开.与传统的有

  5、机溶剂比较,离子液体具有如下特色2:(1) 液体状态温度规模宽,从低于或挨近室温到 300, 且具有杰出的物理和化学安稳性;(2)无色、无臭, 不蒸发, 几乎没有蒸气压.(3) 蒸汽压低,不易蒸发,消除了 VOC(Volatile Organic Compounds)环境污染问题;(4) 对很多的无机和有机物质都体现出杰出的溶解能力, 且具有溶剂和催化剂的不用功用,可作为许多化学反响溶剂或催化活性载体;(5) 具有较大的极性可调控性, 粘度低, 密度大, 能够构成二相或多相系统, 适协作别离溶剂或构成反响别离耦合新系统.2 离子液体的种类3从界说上看,离子液体是不同种类的金属离子的组合,咱们通

  6、过改动改动不同的阳离子/阴离子组合可规划组成许多种离子液体,但当时研讨的离子液体仍为数不多.现在所研讨的离子液体均是由阴阳离子一起组合而成的液态介质, 其详细分类也能够依照阴阳离子的不同进行区分.依据组成离子液体的阳离子的不同能够分为4 类(表一), 依据组成离子液体的阴离子的不同能够分为2 类(表二).表二 依据组成离子液体的阳离子分类离子称号表达式比如烷基季铵离子NRXH4-X+烷基季磷离子PRXH4-X+1-丁基-3-甲基咪唑烷基替代咪唑离子RRim+溴化 1-乙基吡啶RRRim+烷基替代吡啶离子RPy+氯化 1-丁基吡啶表二 依据组成离子液体的阴

  7、离子分类离子称号表达式比如卤化盐离子MXaALcl3 、BrCl3非卤化盐离子BF4-、PF-6 、CF3SO3-、BF-6研讨的离子液体中,阳离子首要以咪唑阳离子为主,阴离子首要以卤素离子和其它无机酸离子(如四氟硼酸根等)为主.但近几年来又组成了一系列新式的离子液体.在阳离子方面,、一些新式阳离子的离子液体被开发出来如下图所示:在阴离子方面,也组成了一些新式阴离子的离子液体,如下所示:因为离子液体自身所具有的许多传统溶剂所无法比拟的长处及其作为绿色溶剂运用于有机及高分子物质的组成,因而遭到越来越多的化学工作者的追捧,其研讨的热度也不断攀升.3 离子液体的运用3.1酸化反响在运用酸性的氯化铝金

  8、属离子进行醇酸醋化反响, 其反响具有以下长处:反响温度低、条件温文、无污染、不腐蚀设备、催化剂可重复运用、反响时间短、易别离得到高纯度、高挑选性和高产率.可是,因为酯化进程有水产生, 会对氯铝酸离子液体有必定程度的损坏.当将磺酸基引人到离子液体的阳离子烷基链上可得到酸性离子液体,其在催化多种醇酸醋化反响时体现出了必定的活性4.3.2反响-别离耦合运用离子液体的极性可调控性,挑选不同的阳离子/阴离子组合则可与水或有机物构成一相或多相系统.运用反响物、产品和催化剂在离子液体和水中不同的溶解性,则能够完成反响别离的耦合,一起因为离子液体可重复运用,避免了运用有机溶剂时所形成的污染.例如,在进行bmi

  9、m、BF4作为两相催化介质的试验时.当将钯化合物溶解在bmim、BF4中, 进行 1,3丁二烯的水相二聚催化反响.当温度升高到 70时,水相和离子液体相成为均一相,丁二烯在钯催化下产生反响.当反响完毕后,把温度降到5 以下,则主动分红水相和离子液体相两相.产品在离子液体中溶解度很小而进入水相,催化剂则有97%都留在离子液体相中,完成了反响进程与别离进程的耦合5.3.3 Diels - Alder 环加成反运用环戊二烯与丙烯酸甲酯进行环加成反响,产品有内式和外式, 用离子液 EtNH3NO3 则挑选内式, 反响速率比在非极性溶剂中快, 没有在水中快, 但可用对水灵敏的试剂.用 bmim +与BF

  10、-4、AlCl-4、CF3SO-3、NO-3、PF-6 组成的离子液体有相同的倾向, 作用稍差6.3.4 烯烃的环氧化用 emimBF4 为溶剂, 用甲基三氧化铼为催化剂, 尿素过氧化氢( UHP) 为氧化剂, 可得到优异的转化率和挑选性.所用烯烃有: 环己烯、1 - 甲基环己烯、环己烯- 2 - 醇、苯乙烯、环辛烯、环辛二烯- 1, 5 等7.3.5 离子液体的毒性8尽管离子液体有许多长处,并被认为是绿色化学重要的类型之一,可是但离子液体自身并非绿色产品,某些离子液体温顺是有毒的.从离子液体的制备、再生和处置进程看9: 现在用于制备离子液体的首要原料( 烷基替代咪唑、烷基替代吡啶、烷基替代盐

  11、和烷基替代铵盐等) 大多是蒸发性有机物; 而离子液体的再生进程首要是选用具有蒸发性的传统有机溶剂进行萃取的进程; 某些离子液体自身是有毒且难以生物降解的.因而, 在离子液体大规模运用前需对其运用危险进行点评.4展望离子液体作为绿色化学的符号,具有种类多、可规划、功能共同、运用领域广泛的特色, 因而其具有很好的运用远景达观.可是离子液体也存在一些问题,例如:离子液体的粘度较大、离子液体对环境的影响和毒性没有切当的数据等 .现在, 对离子液体的组成与运用研讨首要会集在怎么进步离子液体的安稳性, 下降离子液体的生产成本等方面.可是跟着对离子液体研讨的不断深入,新式离子液体的开发.信任离子液体绿色溶剂

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