离子液体的合成.ppt

离子液体的合成一、离子液体⑶在室温下，阴、阳离子不仅可以振动，甚至可以转动、平动，使整个有序的晶体结构遭到彻底破坏，离子之间作用力也将减小，晶格能降低，从而使这种离子化合的熔点下降，即在室温下呈液态。⑷与易挥发的有机溶剂相比，离子液体通常没有可测量的蒸气压、不可燃、热容大、热稳定性好、离子电导率高。二、离子液体的合成（1）季铵化反应法
在较早期离子液体的合成是简单的由卤化
季铵盐和卤化铝按一定比例混合而成．通过控
制卤化铝的用量调节离子液体的酸碱性：
[bmin]C1+A1CI3一[bmin]C1一A1C1
（2）复分解反应法
如离子液体『emim]BF4的合成为：
[emin]C1+NH4BF4一[emin]BF4
（3）酸碱中和法
如离子液体[emim]PF6的合成为：
[eminlC1+HPF6(aq)-HCI+[emin]PF62、按合成步骤分类
按照其合成步骤的长短可以分为直接合成法和两步合成法。
（1）直接合成法
就是通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体，操作经济简便，没有副产物，产品易纯化。例如硝基乙胺离子液体就是由乙胺的水溶液与硝酸中和反应制备。具体制备过程是：中和反应后真空除去多余的水，为了确保离子液体的纯净，再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中，用活性炭处理，最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。最近，Hirao等用此法合成了一系列不同阳离子的四氟硼酸盐离子液体。另外通过季铵化反应也可以一步制备出多种离子液体，如1一基3一基咪唑盐[bmim]、[CF3S03]、[bmim]Cl等。
（２）两步合成法
如果直接法难以得到目标离子液体，就必须使用两步合成法。首先通过季铵化反应制备出含目标阳离子的卤盐([阳离子]X型离子液体)，然后用目标阴离子Y一置换出X一离子或加入Lewis酸MXy来得到目标离子液体。在第二步反应中，使用金属盐MY(常用的是AgY或NHaY)产生AgX沉淀或NH3、HX气体而容易除去；

加入强质子酸HY，反应要求在低温搅拌条件下进行．然后多次水洗至中性，用有机溶剂提取离子液体，最后真空除去有机溶剂得到纯净的液体。应特别注意的是。在用目标阴离子(Y一)交换X一阴离子的过程中，必须尽可能地使反应进行完全，确保没有X一阴离子留在目标离子液体中，因为离子液体的纯度对于其应用和物理学特性的表征至关重要。高纯度二元离子液体的合成通常是在离子交换器中利用离子交换树通过阴离子交换来制备。另外直接将Lewis酸(MXy)与卤盐结合，可制备[阳离子][MnXny+1]型离子液体，如氯铝酸盐离子液体的制备就是利用这个方法。