离子液体合成法

配合物的合成方式——离子液体合成法

1离子液体

离子液体是由阳离子和阴离子组成的在室温或近于室温下呈液态的盐类，它不燃烧、导电性好、热稳定性较高，在很宽的温度范围内处于液态，它能溶解许多有机物和无机物，并可循环使用，是一种新型的溶剂体系。离子液体不挥发，蒸汽压基本为零，被称为环境友好的绿色溶剂，可以取代许多化学反应中使用的挥发性有机物。更为重要的是，组成离子液体的阴、阳离子可以根据利用者的需要或为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”;至今，人工合成的离子液体大约有100多种，而且新型的离子液体不断地被合成出来，种类的多样化可以满足材料制备的优化和控制的不同需要。由于其独特性质和环境友好特性，离子液体在有机化学反应、分离以及电化学领域的应用己经广泛研究。

离子液体作为离子化合物，它一般由有机阳离子和无机阴离子组成，当前研究的离子液体的正离子有4类:烷基季铵离子、烷基季膦离子、1, 3 -二烷基取代的咪唑离子、N - 烷基取代的吡啶离子。阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。研究的离子液体中，阳离子主要以咪唑阳离子为主，阴离子主要以卤素离子和其它无机酸离子（如四氟硼酸根等）为主。

根据负离子的不同可将离子液体分为两大类:一类是卤化盐。其制备方法是将固体的卤化盐与AlCl3混合即可得液态的离子液体,但因放热量大,通常可交替将2种固体一点一点地加入已制好的同种离子液体中以利于散热。此类离子液体被研究得较早,对以其为溶剂的化学反应研究也较多。此类离子液体具有离子液体的许多优点,其缺点是对水极其敏感,要完全在真空或惰性气氛下进行处理和应用,质子和氧化物杂质的存在对在该类离子液体中进行的化学反应有决定性的影响。此外因AlCl3遇水会放出HCl,对皮肤有刺激作用。

另一类离子液体,也被称为新离子液体。这类离子液体不同于AlCl3离子液体,其组成是固定的,而且其中许多品种对水、对空气稳定,因此近几年取得惊人进展。其正离子

多为烷基取代的咪唑离子 ,负离子多用BF4-、PF6-,也有CF3SO3-、(CF

3SO

)

N-、C

COO- 、

C 4F

-、CF

COO-、(CF

)

C-、SbF

-、AsF

-等。

离子液体种类繁多,改变阳离子和阴离子的不同组合,可以设计合成出不同的离子液

体。一般阳离子为有机成分,并根据阳离子的不同来分类。离子液体中常见的阳离子类型有烷基铵阳离子、烷基鎓阳离子、N- 烷基吡啶阳离子和N, N ’- 二烷基咪唑阳离子等,其中最常见的为N, N ’- 二烷基咪唑阳离子。

离子液体具有以下突出特性：（1）离子液体的阴、阳离子可以根据利用者的需要或设计；（2）离子液体具有蒸汽压近似等于零，不挥发，不易燃易爆，不易氧化，在300℃以下能稳定存在；（3）能够溶解许多无机盐和有机物；（4）离子液体的电化学窗口大于3V；（5）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；（6）有些离子液体表现出Lewis、Franklin酸性及超强酸性；（7）离子液体通常含有弱配合离子,离子液体的配位能力主要由阴离子的性质所决定。

一些阴离子的配位性质

强配位弱配位不配位

Cl-AlCl4A12C17

Ac-CuC12-，CF3SO3-A13CI-

NO3-SbF6-，AsF6-Cu2CI3

SO4-BF4- Cu3CI4’

PF6-

2 离子液体合成配合物的方式

离子液体配合物的合成方法主要是利用离子液体的配位能力，用离子液体中的氮、氧等原子作为配位原子，在一定条件下和中心金属离子结合，直接或通过一段时间的反应析出配合物晶体。另一种是离子液体作为补偿离子与配离子形成中性化合物, 它们在其中只起到平衡电荷的作用。

如：①姚如福等人以N-甲基咪唑(min)为配体,采用离子热方法在离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑溴盐)中合成了Co(Ⅱ)配合物{[Co(mim)6]Br2·2H2O,1}。

在25 mL反应釜中依次加入六水合硝酸钴580 mg, min 210

mg和1-乙基-3-甲基咪唑溴盐1g,搅拌下于160℃反应3 d。缓慢冷

却至室温,过滤,滤饼干燥得紫红色柱状晶体,产率85%。产物采

用X-射线单晶衍射分析。产物属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参

数:a=0.818 2(2) nm,b=1.357 3(2) nm,c=1. 623 4(19) nm,β=111.

12(4)°,V=1.682(5)nm3,Dc=1.476 g·cm-3,F(000)=762,Z=2,μ(MoKa)=2.927

mm-1,R1=0.0368,R2=0.0989。在1的晶体结构中,钴(Ⅱ)与配位原子形成畸变的八面体结构。

②张有明等人用m-HNDA为配体(一种易溶于水的多功能离子液体)，采用微波辐射

高效率合成[Ni(m-HNDA)2(H2O)4]

将0.117 g(0.5 mmol) 配体m-HNDA 溶于10 mL热水中,加

入0.020 g (0.5 mmol) 的氢氧化钠。称取0.073 g (0.25 mmol)

Ni(NO3)2·6H2O溶于5 mL水中,在500W 间歇式微波辐射条件分

三次加入上述配体溶液中, 辐射回流15 min得绿色澄清溶液。

反应完毕后, 蒸去部分水, 冷却静置2天, 析出适合于X-射

线单晶衍射的绿色菱形晶体, 熔点225~226℃, 产率72%。

③王艳芳等人用离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑硫酸氢盐作为配体,与氯化钴进行配位反应,得到一种新的配合物[Co(H2O)4(C6H8N2O2)2]Cl2·2H2O,并采用单晶衍射分析。

称取0.24 g CoCl2·6H2O (1 mmol)固体,加入适量水使其溶解,边搅拌边加入1 mmol 1-甲基-3-羧甲基咪唑硫酸氢盐,混合均匀后逐滴加入1 mol·L-1NaOH使溶液的pH值达到6,然后让溶液在自然状态下挥发结晶,30 d后得到适合于单晶分析的红色晶体,产率约10%。

④姜明月等人以2,2′-联咪唑为原料制得离子液体配体1,3,1′-三丁基-2,2′-联咪唑六氟磷酸盐,将此离子液体与醋酸铜配位得到了1,3,1′-三丁基-2,2′-联咪唑六氟磷酸盐配位的双核铜配合物。

取醋酸铜(0.091g,0.5mmol)的甲醇(5mL)溶液,加入到1,3,1′-三丁基-2,2′-联咪唑六氟磷酸盐(3)(0.261g,0.6mmol)的甲醇(5mL)溶液中,室温搅拌过夜。加

入乙醚(20mL),静置于冰箱冷冻过夜。过滤,滤渣用乙醚洗涤,真空

干燥,得绿色晶体0.585g,收率95%并用X-ray单晶衍射仪确定了其单晶结构,化合物属三斜晶系,空间群P-1晶胞参数：a=0.84507(11)nm,b=1.11663(15)nm,c=1.6262(2)nm；

α=96.640(2)°,β=11.860 (3)°,γ=98.091(3)°；

V=1.4760(3)nm3,Dc=1.418g/cm3,Z=1,F(000)=654,μ=0.865mm-1。

⑤张萌等人在离子液体[BMIM]BF4中，采用溶剂热法，合成了[Cu(N一

(BF4)2]单晶，晶体属于单斜晶系，空间群为P21/n。

MeIm)

离子液体作为反应介质的同时，发生了热分解反应，充当了

配体化合物。

称取0.5000g硝酸铜溶解于8mL水，然后加入

18mL[BMIM]BF4溶液，搅拌，最后加入2mLNaOH溶液，继

续搅拌。将反应物注入到高压反应釜内，密封，在200℃溶剂热处理20h后自然冷却到室温。离心收集反应产物有紫色菱形晶体生成，即为[Cu(N一MeIm)4(BF4)2]配合物。

3 离子液体法合成配合物的应用前景

离子液体作为一种新型溶剂，要大规模取代传统有机试剂还需要解决一些问题，首先要解决离子液体的生产成本问题，其次要解决室温离子液体的稳定性，安全性，传质，传热规律和催化活性以及室温离子液体的回收利用等问题。离子液体配合物的研究还不多见，但也有报道。离子液体中配位化学的研究对解析离子液体中金属离子参与的催化、电化学反应及萃取机理等具有重要意义。总之，离子液体法合成配合物需要进一步深入研究，总结规律。

离子液体

1.2.4离子液体的合成（1）直接合成法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。硝基乙胺离子液体可以由乙胺的水溶液与硝酸中和一步合成。通过季铵化反应也可以一步制备出多种离子液体,如1-丁基-3-甲基咪唑盐[Bmim][CF3SO3]，[Bmim]Cl等[11]。（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—置换出X—离子或加入Lewis酸MX y来得到目标离子液体。应特别注意的是,在用目标阴离子Y—交换X—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—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化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脂通过阴离子交换来制备[12]。另外,直接将Lewis酸MX y与卤盐结合,可制备[阳离子][M n X ny+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[13]。（3）微波辅助合成法一般离子液体均在有机溶剂中加热回流制备，反应时间数小时至数十小时不等。而在微波作用下无需有机溶剂，且反应速度快、产率高，产品纯度好。微波是一种强电磁波，在微波照射下能产生热力学方法得不到的高能态原子、分子和离子，可以迅速增加反应体系中自由基或碳正离子的浓度，从能量角度分析，只要能瞬间提高反应物分子的能量，使体系中活化分子增加，就有可能增加反应速率，缩短反应时间。超声波能减小液体中悬浮粒子的尺寸，提高异相反应速率。但微波功率宜采用中低档功率较合适，若采用微波加水浴的方法效果相对较好些。（4）超声波辅助合成法超声波能减小液体中悬浮粒子的尺寸，提高异相反应速率。Welton等[14]采用超声波作为能量源，在密闭体系非溶剂条件下合成离子液体。他们发现卤代物

离子液体中含卤的无机化合物的合成及其结构表征[设计+开题+综述]

开题报告应用化学离子液体中含卤的无机化合物的合成及其结构表征一、选题背景（一）离子液体 1.离子液体简介所谓离子液体（室温离子液体），是指在室温或接近常温时呈液态，由有机阳离子与无机或有机阴离子组成的盐。又称低温熔盐、室温熔盐[1]。 2．离子液体的应用离子液体首先被用在有机合成中。离子液体在分离分析科学中的重要性与日俱增。离子液体在电化学方面也有着潜在的应用。离子液体在催化领域中的应用正越来越多地引起人们的关注。在化学生产和化学研究中，绝大部分催化反应都是在溶剂中进行的。离子液体具有与传统介质截然不同的物化性质，有着可以忽略的蒸气压，是一类新型的绿色催化剂体系和反应介质。许多催化反应都可以在离子液体中或者在离子液体的催化下进行，而且通过选择合适的离子液体可以获得较普通有机溶剂更高的反应速率、更好的选择性等。 3. 离子液体的发展前景近年来，对离子液体的研究日趋活跃，西方国家政府等有关企业均投入大量资金支持离子液体的研究。同时，离子液体也从绿色化学化工与催化领域迅速扩展到功能材料、电光与光电材料、太阳能储存、生命科学等领域。（二）非线性光学晶体材料 1.非线性光学晶体材料概况当光波在非线性介质中传播时，会产生非线性电极化效应，导致光波之间的非线性作用，高强度的激光所导致的光波之间的非线性作用更为显著。这种与光强有关的光学效应，称之为非线性光学效应[2]。 1961年Franken首次将红宝石（Cr3+∶ Al 2O 3 ）晶体所产生的激光束射入到石英晶体中，实验过程中发现两束出射光，一束是原入射的红宝石激光，其波长

是694.3 nm；而另一束是新产生的紫外光，其波长是347.2 nm，频率恰好是红宝石激光频率的两倍，从而确定了它是入射光的二次谐波，这就是国际上首次发现的激光倍频效应实验。从此以后，便开辟了非线性光学及材料发展的新纪元[2]。优良的非线性光学晶体应具有如下性质[3]： 1）晶体的非线性光学系数要大； 2）能实现相位匹配； 3）透光波段要宽； 4）晶体的激光损伤阈值要大； 5）物化性能稳定、硬度大、不潮解，温度变化带来的影响也要小； 6）可获得光学均匀的大尺寸晶体； 7）晶体的激光转换效率要高。经过半个世纪的努力，非线性光学晶体材料的发展取得了巨大的进步，从无机非线性晶体材料到金属有机杂化非线性晶体材料。中国的科技工作者在非线性光学晶体材料的研究中也取得了国际公认的优异成绩，研制出了一批性能优良的、等[4-6]晶体，并且已经大批量的投入非线性光学晶体材料，如BBO、LBO、BaTiO 3 生产，KDP类晶体的研究也已经达到国际先进水平，极大的提高了中国科技在国际高技术了领域的地位。 2.无机非线性光学晶体材料非线性光学晶体材料可以分为无机非线性晶体材料，有机非线性晶体材料，半有机非线性晶体材料。到目前为止，所使用的非线性光学晶体几乎全是无机晶体。过去几十年，人们对无机非线性光学晶体在理论和应用方面已经进行了深入的研究，随着激光科学与技术的不断发展，无机非线性光学晶体材料起着越来越重要的作用。无机非线性光学晶体按其透光波段范围来划分，可以分为以下三类： 1）从可见光到红外波段的非线性光学晶体在可见光到红外波段内，人们对非线性光学晶体的研究得最多，其中KTiOPO4（简称KTP晶体）号称频率转换的“全能冠军”材料[7]，它具有倍频系数大，透过波段宽，损伤阈值高，转换效率高，化学稳定性好等优点。 2）紫外波段的非线性光学晶体

实验2 离子交换法制备去离子水

实验2 离子交换法制备去离子水一、实验目的 1．了解离子交换法的原理。 2．掌握离子交换柱的制作方法及去离子水的制备方法。 3．学习电导率仪的使用及水中常见离子的定性鉴定方法。二、实验原理 1．离子原理无论是工农业生产用水、日常生活用水，还是科研实验用水，对水质都有一定的要求。在天然水或者自来水中含有各种各样的无机和有机杂质，常见的无机杂质有+2Mg 、+2Ca 、-23CO 、-3HCO 、-Cl 离子及某些气体。常见的处理方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。本实验中主要介绍离子交换法的原理及应用。离子交换法中起核心作用的物质就是离子交换树脂，它是一种具有网状结构的有机高分子聚合物，由本体和交换基团两部分组成，其中本体起的是载体作用，而本体上附着的交换基团才是活性成分。根据活性基团类型的不同，可以把离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。典型的阳离子交换树脂是磺酸盐型交换树脂，其结构为其中H +离子可以电离，进入溶液，并与溶液中阳离子如+Na 、+2Mg 、+ 2Ca 离子等进行交换，故名为阳离子交换树脂。典型的阴离子交换树脂如季铵盐型离子交换树脂，其结构为其中-OH 离子可以电离进入溶液，并与溶液中阴离子-24SO 、- CI 离子等进行交换，故名为阴离子交换树脂等净化的水分别经过阴离子交换树脂后，杂

质离子被+H 离子和-OH 离子所取代，最后通过中和反应结合生成水，达到净化的目的。值得指出的是离子交换法只能对水中电解质杂质有较好的净化作用，而对其他类型杂质如有机杂质是无能为力的。实际生产时，将离子交换树脂装填入容器状管道中，做成离子交换柱（见图3.28），一个阳离子交换柱和一个阴离子交换柱串联在一起使用，称为一级离子交换法水处理装置（图3.29）。该装置串联的级数越多，去杂质的效果显然越好。实际上实验室里使用的所谓蒸馏水，有很多就是通过离子交换法制得的。离子换柱在使用过一段时间后，柱内树脂的离子交换能力会出现下降，解决办法是分别让NaOH 溶液和HCl 溶液流过失效的阳离子和阴离子交换树脂，这一过程叫做离子交换树脂的再生。 2．水质的检验由于纯水中只含有微量的+H 离子和-OH 离子，所以电导率极小，如果水中含有电解质杂质，会使得水的电导率明显增大。故用电导率仪测定水样的电导率大小，可以估计出水样的纯度。另外还可以用化学方法对水样中常见离子进行定性鉴定：（1）-C1离子：用3AgNO 溶液鉴定。（2）- 24SO 离子：用2BaC1溶液鉴定。（3）+2Mg 离子：在pH 约为8～11的溶液中，用铬黑T 检验+2Mg 离子。若无+2Mg 离子，溶液呈蓝色；若有+2Mg 离子存在，则与铬黑T 形成酒红色的

离子液体的合成应用

离子液体的合成应用摘要离子液体是在室温或室温附近温度下为液态且完全由离子构成的新型溶剂，本身具有超低的蒸气压，也被称为绿色溶剂。选择不同的阴离子和阳离子可以改变离子液体的酸性、水溶性、熔点、热稳定性等物理化学性能。本文简要介绍了室温离子液体的特性，制备方法，详细介绍了离子液体在有机反应，电化学和无机纳米材料方面的应用。关键词室温离子液体；特性；合成；有机反应；电化学；无机纳米材料 1 离子液体的特性离子液体具有以下突出特性：（1）离子液体的阴、阳离子可以根据利用者的需要或设计；（2）离子液体具有蒸汽压近似等于零，不挥发，不易燃易爆，不易氧化，在300℃以下能稳定存在；（3）能够溶解许多无机盐和有机物；（4）离子液体的电化学窗口大于3V；（5）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；（6）有些离子液体表现出Lewis、Franklin酸性及超强酸性；（7）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。 2 离子液体的制备方法离子液体种类繁多，改变阳离子／阴离子的不同组合，可以设计合成出不同的离子液体。离子液体合成大体上有两种基本方法：直接合成法和两步合成法。 2.1 直接合成法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。如氯化1一丁基一3一甲基咪唑和氯化N一丁基吡啶的合成就是采用此方法。 2.2 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-离子或加入Lewis 酸MXy来得到目标离子液体。其中，使用金属盐一Y(常用的是AgY或NH 4Y)时，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离子液体。 2.3 微波合成法为了缩短合成时间，提高产率，还可采用微波法制备离子液体。如氯代N，N’一二烷基吡啶盐的合成，具体过程为：将1一甲基咪唑和1一氯丁烷放置于微波炉中，功率300W，2min内温度达到150℃，在这个温度下继续反应22min，得到的粘稠的液体，经冷却后为白色固体，用乙酸乙酯洗两次，过滤，真空干燥，产率91％。 3 离子液体的应用 3.1 在有机反应中的应用

离子交换法47802

离子交换法早在古希腊时期人们就会用特定的黏土纯化海水.算是比较早的离子交换法.这些黏土主要是沸石....离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。例:苯乙烯型树脂的合成可分为阴离子类型和阳离子类型. 一．定义离子交换法(ionexchangeprocess)是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。二．原理离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换.常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法.硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序.软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质. 离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树

脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子，就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。三．纯化方法若将离子交换法与其他纯化水质方法(例如反渗透法、过滤法和活性碳吸附法)组合应用时，则离子交换法在整个纯化系统中，将扮演非常重要的一个部分。离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分的有机物或微生物。而微生物可附着在树脂上，并以树脂作为培养基，使得微生物可快速生长并产生热源。因此，需配合其他的纯化方法设计使用。四．离子交换树脂离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm。其离子交换能力依其交换能力特征可分：

离子液体及其应用知识分享

离子液体及其应用

离子液体及其应用离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。可制成离子液体/聚合物电解质,作为双电层器和电池的电解质。如高温下的KCI, KOH呈液体状态，此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等，目前尚无统一的名称，但倾向于简称离子液体。在离子化合物中，阴阳离子之间的作用力为库仑力，其大小与阴阳离子的电荷数量及半径有关，离子半径越大，它们之间的作用力越小，这种离子化合物的熔点就越低。某些离子化合物的阴阳离子体积很大，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温。离子液体种类繁多，改变阳离子、阴离子的不同组合，可以设计合成出不同的离子液体。离子液体的合成大体上有两种基本方法：直接合成法和两步合成法。直接合成法是指通过酸碱中和反应或季胺化反应等一步合成离子液体，操作经济简便，没有副产物，产品易纯化。直接法难以得到目标离子液体，必须使用两步合成法。两步法制备离子液体的应用很多。常用的四氟硼酸盐和六氟磷酸盐类离子液体的制备通常采用两步法。首先，通过季胺化反应制备出含目标阳离子的卤盐；然后用目标阴离子置换出卤素离子或加入Lewis酸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)，HY或NH4Y时，产生Ag盐沉淀或胺盐、HX气体容易被除去，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离子液体。近年来,离子液体作为一类新型的绿色介质,引起全球学术界和工业界的高度重视。离子液体的特点也越来越多的为大家所熟知。不挥发、不可燃、导电性强、室温下离子液体的粘度很大（通常比传统的有机溶剂高1~3个数量级，离子液体内部的范德华力与氢键的相互作用决定其粘度。）、热容大、

离子液体的制备教学文稿

离子液体的制备

一．3.1 咪唑类离子液体的制备（制备氧化锆） 3.1.1 溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[C8mim]Br）的合成及纯化这种离子液体的合成反应可表示为： C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br 实验步骤：在圆底烧瓶中加入100 g新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷，在强烈搅拌下，在60℃滴加236 g新蒸馏的正溴辛烷，滴加时间超过2 h，滴加完毕后在83℃下回流约3 h，反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体，经分液漏斗分离出离子液体, 并用三氯乙烷洗涤数次后, 在65℃真空干燥48 h除去残余的溶剂和水，即可得到最终产品。 3.1.2 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C8mim][BF4]）的合成及纯化该离子液体的制备反应可表示为： [C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr 实验步骤：将160.6 gNaBF4溶于550 mL水中，再加入202.6 g[C8mim]Br，搅拌48 h，而后用二氯甲烷萃取，有机层多次用水洗涤，直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。先蒸去二氯甲烷溶剂，再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。 3.1.3 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑（[C12mim]Br）的合成及纯化该离子液体的制备反应可表示为： C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br 实验步骤：在圆底烧瓶中，加入75 g新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷，在强烈搅拌下，在60℃滴加250 mL新蒸馏的正溴十二烷，滴加时间超过2 h，滴加完毕后在83℃再回流3 h，反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。然后蒸出溶剂三氯乙烷，得到此离子液体极其粘稠，[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。

离子液体的制备

离子液体的合成

1、1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[HSO3-pmim]HSO4的合成第一步，合成离子液体中间体1–磺酸丙基–3–甲基咪唑盐[MIM–PS]。取等物质的量的N–甲基咪唑和1,3–丙烷磺内酯于三口烧瓶中，磁力搅拌使其充分混合，温度缓慢升到40℃，反应体系在该温度下，磁力搅拌反应48h。反应结束后，得到白色沉淀，用乙酸乙酯洗涤3次，旋蒸除去有机溶剂，产物在真空干燥箱里干燥至恒重，即得离子液体中间体1–磺酸丙基–3–甲基咪唑盐[MIM–PS]。第二步，取等物质的量的离子液体中间体[MIM–PS]和浓硫酸于三口烧瓶中，磁力搅拌使其充分混合，温度缓慢升到80℃，恒温条件下不断磁力搅拌反应6 h。反应结束后，用乙酸乙酯洗涤3次，旋蒸除去有机溶剂，产物转移到真空干燥箱里干燥，即得目标离子液体[HSO3-pmim]HSO4。 2、2-吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnhp]HSO4的合成在圆底烧瓶中加入2-吡咯烷酮，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hnhp]HSO4。 3、1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnmp]HSO4的合成在圆底烧瓶中加入1 -甲基-2-吡咯烷酮，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hnmp]HSO4。 4、1-甲基咪唑硫酸氢盐[Hmim]HSO4的合成在圆底烧瓶中加入1-甲基咪唑，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hmim]HSO4。 5、1-( 3-磺酸基) -丙基-2-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐在三口烧瓶中加入等摩尔量的2-吡咯烷酮和1,3-丙烷磺内酯，以无水乙醚为溶剂，磁力搅拌20 h，过滤，甲醇洗涤，真空干燥即得白色固体粉末离子液体前体。于三口烧瓶中加入离子液体前体，滴加等摩尔量的浓硫酸，80℃下磁力搅拌8h，然后用乙酸乙酯洗涤，80℃真空干燥后即得黄褐色粘稠离子液[C3SO3Hnhp] HSO4。 6、正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体[BPy]HSO4的制备将吡啶和溴丁烷按照摩尔比1:1.2加入三口烧瓶中，持续氮气保护，室温磁力搅拌1-2 d，直到无色液体转化成白色固体。提纯、真空干燥，获得溴丁基吡啶离子液体中间体。将中间体置于三口烧瓶中，逐滴加入等物质量的浓硫酸，室温下磁力搅拌，通氮气带出反应产生的溴化氢气体，反应6 h得到粘稠的液体。提纯、真空干燥，得到正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体[BPy]HSO4。 7、乙基三乙胺硫酸氢盐离子液体[ETEA]HSO4的制备将三乙胺和溴乙烷按照摩尔比1:1.2加入三口烧瓶中，氮气气氛下，密封加热到60℃，搅拌2-3 d，直到无色液体转化成白色固体。提纯、真空干燥获得溴代乙基三乙胺离子液体中间体。将中间体置于三口烧瓶中，逐滴加入等物质量的浓硫酸，室温下磁力搅拌，通氮气带出反应产生的溴化氢气体，反应6 h得到粘稠的液体。提纯、真空干燥，得到乙基三乙胺硫酸氢盐离子液体[ETEA]HSO4。 8、吡啶硫酸氢盐离子液体[Py]HSO4的制备

以离子液体为结构导向剂合成有序超微孔二氧化硅(论文)

Ｖ０１．２９２００８年３月高等学校化学学报ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳｎｌＥＳＮｏ．３４６５—４６７［研究快报］以离子液体为结构导向剂合成有序超微孔二氧化硅李尚禹２，王润伟２，万利丰２，屈学俭２，张涛２，张宗搜１，裘式纶１’２（１．吉林大学先进技术研究院，２．化学学院，长春１３００１２）关键词孔材料；离子液体；超微孔二氧化硅；溶胶凝胶制备；微结构中图分类号０６１４文献标识码Ａ文章编号０２５１－０７９０（２００８）０３－０４６５－０３超微孔结构材料的孔径（１—２ｎｍ）介于微孔和介孔孔径之间，既摆脱了微孑Ｌ沸石材料孔径尺寸小的束缚（对于尺寸较大分子的形状选择性吸附和催化具有潜在应用），又弥补了介孔材料难以实现尺寸选择性催化的不足（主要是由于大多数催化反应的反应物和产物分子的尺寸要比介孔的孑Ｌ径小¨。１所致）．目前已报道了多种制备具有超微孔结构材料的方法，Ｚｈａｎｇ等Ｈ１报道了利用聚氧乙烯烷基胺为表面活性剂来合成具有有序的小孔道的介孔二氧化硅．Ｚｈｏｕ等∞１利用离子液体为模板通过反复制技术合成了具有高度有序的超微孔的层状二氧化硅材料．离子液体是一种有机盐，有较低的熔点、较宽范围的液相线温度以及较低的蒸气压【６】，具有作为合成无机材料新反应介质的潜质，在合成微孔材料［＿刀和介孔材料Ｍ’８，９ｏ等方面起到了很重要的作用．本文在酸性条件下，以１．十六烷基－３一甲基溴化咪唑为表面活性剂合成了具有有序超微孔结构的二氧化硅材料，所合成的材料具有较高的比表面积和二维六方有序的孔结构，样品的孔径尺寸为１．８ｎｍ．１实验部分１．１试剂与仪器１一十六烷基－３．．甲基溴化咪唑（Ｃ１６ＭＩＢ，Ａ．Ｒ．级，Ａｌｄｒｉｃｈ）；正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ，Ａ．Ｒ．级，北京化工厂）；盐酸（Ａ．Ｒ．级，天津化学试剂二厂）；水为去离子水．样品的ＸＲＤ粉末衍射数据在ＳｉｅｍｅｎｓＤ５００５型ｘ射线衍射仪［ＣｕＫａ，４０ｋＶ，３５ｍＡ，０．２。／ｍｉｎ（２ｐ）］上收集；比表面积和孔径的数据在ＡＳＡＰ２０１０Ｍ型自动比表面积及孔隙分析仪上进行采集，样品的电镜照片用日本电子３０１０透射电镜采集．１．２实验过程在酸性条件下，以Ｃ。。ＭＩＢ为表面活性剂进行合成哺Ｊ．合成方法如下：在搅拌条件下，将２．０ｇＣ１６ＭＩＢ溶解于１０ｇ水和４０ｇ２ｍｏｌ／Ｌ盐酸溶液中，然后加入４．３ｍＬＴＥＯＳ，在４０℃下搅拌１２ｈ后，将混合物转入内衬聚四氟乙烯的反应釜中，在８０℃陈化２４ｈ．将产物抽滤，清洗，于室温干燥后，以１．２ｏＣ／ｍｉｎ的升温速度从室温加热至６００℃，并在６００℃保持６ｈ．２结果与讨论２．１粉末ＸＲＤ分析图１是煅烧前后样品的ｘ射线粉末衍射图．从图１中可以看到３个衍射峰，分别归属为（１００），（１１０）和（２００）衍射峰，ｄ值分别４６８１０２叭。）Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓｕｂ?ｍｅｓｏｓｔｒｕｅｔｕｒｅｄｓｉｌｉｃａｓｂｅ?ｆｏｒｅｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ（Ａ）ａｎｄａｆｔｅｒｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ（Ｂ）收稿Ｅｌ期：２００７－１０—１８。基金项目：吉林省杰出青年基金（批准号：２００５０１０９）和国家自然科学基金（批准号：２０７４１００１）资助联系人简介：张宗搜，男，教授，主要从事无机合成化学研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｗｗａｎｇ＠ｍａｉｌ．ｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃａ

离子交换法制备纯水

实验二离子交换法制备纯水一、实验目的 1．了解离子交换法制纯水的基本原理，掌握其操作方法； 2．掌握水质检验的原理和方法；二、实验原理离子交换法是目前广泛采用的制备纯水的方法之一。水的净化过程是在离子交换树脂上进行的。离子交换树脂是有机高分子聚合物，它是由交换剂本体和交换基团两部分组成的。例如，聚苯乙烯磺酸型强酸性阳离子交换树脂就是苯乙烯和一定量的二乙烯苯的共聚物，经过浓硫酸处理，在共聚物的苯环上引入磺酸基(–SO3H)而成。其中的H+可以在溶液中游离，并与金属离子进行交换。 R–SO3H + M+R–SO3M + H+ R：聚合物的本体；–SO3：与本体联结的固定部分，不能游离和交换；M+：代表一价金属离子。阳离子交换树脂可表示为：如果在共聚物的本体上引入各种胺基，就成为阴离子交换树脂。例如，季胺型强碱性阴离子交换树R–N+(CH3)3OH–，其中OH–在溶液中可以游离，并与阴离子交换。离子交换法制纯水的原理就是基于树脂和天然水中各种离子间的可交换性。例如，R–SO3H 型阳离子交换树脂，交换基团中的H+可与天然水中的各种阳离子进行交换，使天然水中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子结合到树脂上，而H+进入水中，于是就除去了水中的金属阳离子杂质。水通过阴离子交换树脂时，交换基团中的OH–具有可交换性，将HCO3–、Cl–、SO42–等离子除去，而交换出来的OH–与H+发生中和反应，这样就得到了高纯水。交换反应可简单表示为： 2R–SO3H + Ca(HCO3)2→ (R–SO3)2Ca + 2H2CO3 R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HCl R–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOH R–N(CH)3OH + H2CO3→ R–N(CH)3HCO3 + H2O HCl + NaOH → H2O + NaCl 本实验用自来水通过混合阳、阴离子交换树脂来制备纯水。 [实验用品] 仪器：离子交换柱(也可用碱式滴定管代替)。材料：玻璃纤维(棉花)、乳胶管、螺旋夹、pH试纸。固体药品：717强碱性阴离子交换树脂、732强酸性阳离子交换树脂。液体药品：NaOH(2mol·L-1)、HCl(2mol·L-1)、AgNO3(0.1mol·L-1)、NH3–NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、铬黑T指示剂。三、实验步骤 1．树脂的预处理将717(201×7)强碱性阴离子交换树脂用NaOH(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为OH-型（由教师处理）。取OH-型阴离子交换树脂10mL，放入烧杯中，待树脂沉降后倾去碱液。加20mL 蒸馏水搅拌、洗涤、待树脂沉降后，倾去上层溶液，将水尽量倒净，重复洗涤至接近中性(用pH 试纸检验，pH=7～8)。将732(001×7)强酸性阳离子交换树脂用HCl(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为H+型（由教师处理）。取H+型阳离子交换树脂5mL,于烧杯中,待树脂沉降后倾去上层酸液，用蒸馏水洗涤树脂，每次大约20mL，洗至接近中性(用pH试纸检验pH=5～6)。最后，把已处理好的阳、阴离子交换树脂混合均匀。 2．装柱

离子交换树脂的制备方法

离子交换树脂的制备方法离子交换树脂的发展是以缩聚产品开始的，然后出现了加聚产品，在合成离子交换树脂的初期，主要是以缩聚型为主，但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差，机械强度不好，在使用过程中常有可溶性物质渗出。现在使用的离子交换树脂几乎都是加聚产品。一、苯乙烯系离子交换树脂的合成苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯（DVB）在水相中进行悬浮共聚合得到共聚物珠体，然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。苯乙烯系离子交换树脂的用量占离子交换树脂总用量的95%以上，这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到，并且不易因氧化、水解或高温而降解。聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架，与小分子的功能基以化学键的形式结合，因此既保留了原有低分子的各种优良性能，又由于高分子效应可增添新的功能，这使得离子交换树脂的性能大幅度提高，品种成倍地增加，应用范围迅速扩大，大大促进了化工企业、制药工业、环保等行业的发展，对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响【1】。将苯乙烯，二乙烯苯进行悬浮共聚，加入分散稳定剂，在搅拌的条件下可以得到粒度合适，大小均匀的球状共聚体（PS）。稳定剂的性质、搅拌条件、温度等因素对悬浮聚合的影响很大。用难溶性无机物微粉末作悬浮稳定剂时，得到的聚合球粒大小比较均匀，并且在微粉末稳定剂用量相同时，粉末越细，得到的球粒越小。在苯乙烯，二乙烯苯悬浮共聚时加入沉淀剂、良溶剂或线型高聚物等做致孔剂，聚合结束后将致孔剂提取出来，得到多孔性的共聚物【2】（Pst型，称为大孔树脂）。把这种共聚物进一步制成离子交换树脂，发现其离子交换速度加快，机械强度增大，稳定性增强。由于这类树脂其具有与活性炭类似的吸附能力【3】，可以回收吸附质，所以被广泛用于有机物的分离纯化【4】、工业有机废水的处理【5-6】、生化产品【7】等。值得注意的是，在合成大孔共聚物时，为保证孔结构的稳定，交联剂用量比合成凝胶型时要多。王亚宁等【8】以液体石蜡、甲苯和环己酮作致孔剂，采用悬浮聚合合成大孔吸附树脂，研究了单体和致孔剂组成对孔结构的影响。V everka等【9】将大孔型低交联苯乙烯-二乙烯苯（PSt-DVB）共聚物（DVB含量在2 % ~ 8 %之间）在二氯乙烷、硝基苯或其混合溶剂中充分溶胀后，在一定温度及催化剂存在下与交联剂发生后交联反应，制得高比表面积（约1000m2/g）及包含微孔、中孔结构的超高交联聚苯乙烯树脂。二、丙烯酸系离子交换树脂的合成 1. 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂的合成丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与二乙烯苯进行自由基悬浮共聚合，然后在强酸或强碱条件下使酯基水解，可得到丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性阳离子交换树脂有较高的交换容量，因此应由也较广。 2. 丙烯酸系碱性阴离子交换树脂的合成聚丙烯酸甲酯与多胺反应，形成含有氨基的弱碱性阴离子交换树脂。多乙烯多胺中的任何一个氨基都有可能与酯基反应。一个多乙烯多胺分子中也可能有多于一个的氨基参与反应，结果产生附加交联。由于附加交联的形成，由丙烯酸甲酯与二乙烯苯形成的共聚物与多乙烯多胺反应，仍可形成机械强度高的弱碱性阴离子交换树脂。三、缩聚型离子交换树脂的合成 1．缩聚型强酸性阳离子交换树脂的合成可通过两种方法由苯酚、甲醛和硫酸合成缩聚型强酸性阳离子交换树脂。第一种方法为甲醛与苯酚缩聚，然后用硫酸磺化酚醛缩聚物；第二种方法为先合成苯酚磺酸，接着与甲醛缩聚。第二种方法更可取。具体合成方法是：将硫酸加到苯酚中，在100℃搅拌4h，生成苯

离子液体及其应用

咪唑离子液体

咪唑离子液体离子液体是由阴阳离子组成，其中阳离子有几种类型，主要部分是咪唑环的则称为咪唑类离子液体，如图为1，3-二甲基咪唑阳离子，侧链可以是不同碳链的，也可以是1，2，3三取代的，这些阳离子组成的离子液体都称为咪唑类离子液体根据离子液体的酸碱性可把离子液体分为Lewis酸性、Lewis碱性、Br?nsted酸性、Br?nsted 碱性和中性离子液体。广义的酸性离子液体就是指可以提供质子或者得到电子的离子液体反应类型 1934年,英国曼彻斯特Bragg研究小组的年轻物理学者J. F. Keggin在实验室中合成出H3 PW12O40 ·5H2O,他把该物质粉末的X射线衍射实验的结果与计算值进行比较,提出了具有划时代意义的Keggin结构模型(1: 12系列A型) 。40年后,即1974年,再次测定证明Keggin结构是正确的。1953年,Dawson首次用X射线衍射法测定了K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O的结构,结果表明其为三斜晶系。Strandbery在对Na6 [ P2Mo18O60 ] ·24H2O的结构进行测定后指出: Na6 [ P2Mo18O60 ] ·24H2O和K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O具有相同的结构构型。此后一些有关2: 1868系列杂多化合物的结构相继被测定出来,它们都具有与K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O相类似的骨架。后人为纪念Dawson,称2: 18系列杂多化合物为Dawson结构杂多化合物。早在1937年, J. A.Anderson就已经推测出1: 6型杂多化合物的结构,如: [ IMo6O24 ]6 - ,其中 I( Ⅶ) :Mo = 1: 6,但直到1974年才被最终确定下来,故称1: 6系列杂多化合物为Anderson结构杂多化合物,但第一个真正的Anderson结构化合物被认为是1948 年Evans报[ FeMo6O24 ]6 - 。1953 年,Wangh首次合成了(NH4 ) 6 [XMo9O12 ] (X =Ni4 + ,Mn4 + ) ; 1960年B rown. D. H 报道了1: 9BeW9的合成;上世纪70年代以后,相继合成了以P、Si、As为杂原子的钼的杂多化合物和以P、Si、As、Ge、Sb为杂原子的钨的杂多化合物,后人称此类化合物为Wangh结构( 1: 9系列)杂多化合物。此外还有Silverton (1: 12系列B型)结构,它们与Keggin、Dawson、Anderson以及同多酸的Lindqvist结构(M6O19结构)一起被称为多酸的6种基本结构[ 2 ] 。由于多酸化合物中原子数目较多,结构复杂,传统的描述方法是把它们的结构看成是以金属为中心的MOn多面体通过共有角氧和边氧形成的组合。由于受测试手段的限制,到1971年,能够进行结构解析的多酸晶体只有14种(其中单晶12种) 。从20世纪80年代开始,随着四圆X射线衍射仪的普及,迄今已确定了100多种多酸结构,其中Keggin结构和Dawson结构是两种常见的基本结构[ 4 ] 。 (1) Keggin结构(1: 12系列A型)具有Keggin结构的杂多阴离子结构通式为[ XM12 O40 ]n - (X = P、Si、Ge、As等,M =Mo、W) 。四面体的XO4位于分子结构的中心,相互共用角氧和边氧的12 个八面体MO6包围着XO4。Keggin结构杂多阴离子共有α、β、γ、δ和ε型5种异构体(2) Dawson结构(2: 18系列)

离子液体合成法

配合物的合成方式——离子液体合成法 1离子液体离子液体是由阳离子和阴离子组成的在室温或近于室温下呈液态的盐类，它不燃烧、导电性好、热稳定性较高，在很宽的温度范围内处于液态，它能溶解许多有机物和无机物，并可循环使用，是一种新型的溶剂体系。离子液体不挥发，蒸汽压基本为零，被称为环境友好的绿色溶剂，可以取代许多化学反应中使用的挥发性有机物。更为重要的是，组成离子液体的阴、阳离子可以根据利用者的需要或为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”;至今，人工合成的离子液体大约有100多种，而且新型的离子液体不断地被合成出来，种类的多样化可以满足材料制备的优化和控制的不同需要。由于其独特性质和环境友好特性，离子液体在有机化学反应、分离以及电化学领域的应用己经广泛研究。离子液体作为离子化合物，它一般由有机阳离子和无机阴离子组成，当前研究的离子液体的正离子有4类:烷基季铵离子、烷基季膦离子、1, 3 -二烷基取代的咪唑离子、N - 烷基取代的吡啶离子。阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。研究的离子液体中，阳离子主要以咪唑阳离子为主，阴离子主要以卤素离子和其它无机酸离子（如四氟硼酸根等）为主。根据负离子的不同可将离子液体分为两大类:一类是卤化盐。其制备方法是将固体的卤化盐与AlCl3混合即可得液态的离子液体,但因放热量大,通常可交替将2种固体一点一点地加入已制好的同种离子液体中以利于散热。此类离子液体被研究得较早,对以其为溶剂的化学反应研究也较多。此类离子液体具有离子液体的许多优点,其缺点是对水极其敏感,要完全在真空或惰性气氛下进行处理和应用,质子和氧化物杂质的存在对在该类离子液体中进行的化学反应有决定性的影响。此外因AlCl3遇水会放出HCl,对皮肤有刺激作用。另一类离子液体,也被称为新离子液体。这类离子液体不同于AlCl3离子液体,其组成是固定的,而且其中许多品种对水、对空气稳定,因此近几年取得惊人进展。其正离子

离子液体附在有机合成中应用

离子液体及在有机化学中的应用摘要离子液体是一类极具应用前景的绿色溶剂，具有优良的稳定性、低挥发性、可设计性等优点。离子液体作为溶剂，可以为化学反应提供不同于传统有机溶剂的优良环境。本文主要介绍了离子液体及其发展概况,归纳了离子液体作为溶剂的优越性质 ,概述了离子液体在有机合成的应用,说明离子液体的独特性能对推进绿色化学化工的重要意义。关键词离子液体；应用；绿色化学 1 前言随着科技发展和环保意识的增强，清洁、低耗、高效的化学化工反应是发展的必然趋势。由于绝大多数化学反应需要在溶剂中进行,而有机溶剂的用量大、挥发性强是造成化学化工污染的主要原因之一。寻找对环境友好、有利于反应控制的介质和溶剂是目前化学化工需要解决的迫切问题之一。室温离子液体适应这种需要，正在快速之后的“新一代绿色溶剂”。发展，被认为是继超临界CO 2 离子液体结合了均相催化剂和异相催化剂的各种优异性能，是绿色化学中最具前景的反应介质和理想的催化体系［1-2］。离子液体在有机化学反应中的应用极其广泛，并显示出反应速率快、转化率高、选择性高、催化体系可重复使用等优点。离子液体具有良好的溶解性能，能溶解无机物、金属有机物和高分子聚合物。它还具有不挥发性、不易燃、易爆性和较好的热稳定性等优点［3-4］。另外，根据反应和后处理需要，设计调整离子液体阴阳离子结构(种类)使反应在均相进行，后处理分层非均相操作。离子液体还可以改变反应机理，诱导出现新的催化活性，提高反应的转化率和选择性［5-7］。离子液体在化学中的应用日新月异，涌现出了大量的研究成果。近年来离子液体作为反应介质、催化剂或促进剂在有机合成、电化学、催化和萃取分离中得到了广泛的应用。 2 离子液体 2.1离子液体的概念离子液体 ,又称室温离子液体或室温熔融盐 ,即在室温或近于室温情况下由有机阳离子和无机阴离子组成的熔融盐体系[8]。早在1914年W alden就发现了第一个离

聚离子液体的合成及功能材料体会.docx

聚离子液体的合成及功能材料体会在日常生活中，微生物无所不在，而化妆品的原料大多为水分、油脂、蜡类、多元醇和活性成分所组成，可提供微生物良好的养份来源，因此一旦化妆品受到污染后，微生物可能会大量的繁殖，而消费者使用了这些被微生物污染的化妆品后，容易造成红肿等过敏现象。微生物除?会引起疾病，也会造成食品或其它产品的污染，不仅缩短了使用期限，也间接对人体造成伤害，对民生经济与健康也造成影响与威胁。 1聚离子液体的特征 1.1离子液体的强极性溶剂特征离子液体的离子性表现为离子基团间的相互作用力为电荷问的库仑作用力，而一般分子溶剂为分子问的范德华引力。因此离子液体具有几乎不挥发的特征，这一方面可以减少对环境的污染而被视为绿色溶剂。同时在很宽的温度范围内处于液体状态，离子液体作为溶剂时扩大了操作和控制的温度范围。另外，离子液体的可电离特征使得离子液体具有良好的导电性而在电化学领域有着重要应用。离子液体的可电离性使得离子液体作为溶剂具有强极性溶液的特征。水是典型的极性溶剂。表面活性剂在水溶液中能形成胶束等复杂的超分子自组装结构。表面活性剂在强极性有机溶剂中形成胶束结构也有报道［2］。类似地，聚合物非离子表面活性剂Pluronic1.61、L64和F68在离子液体1－丁基－3甲基咪唑四氟硼酸盐和1－丁基－3－甲基咪唑六氟磷酸盐中也能形成胶束结构。进一步研究表明，聚乙二醇脂肪醚类非离子表面活性剂(CiEj，其中i表示

脂肪醇的碳链长度，j表示聚氧乙烯单元数)在离子液体1－丁基－3－甲基咪唑四氟硼酸盐中形成胶束结构时，其临界胶束浓度与脂肪链长度和聚乙二醇单元数之间的关系与该类非离子表面活性剂在水溶液中形成胶束结构具有类似的变化趋势，即随i的增加其CMC降低而随j的增加其CMC升高。但表面活性剂在该离子液体中的CMC高于其对应的水溶液中的CMC值。这可归因于离子液体对表面活性剂疏水碳链的溶剂化作用比相应的水分子要弱得多。 1.2离子液体的有机溶剂特征一方面，离子液体不但能替代传统的水－有机溶剂－表面活性剂三元系统中的水形成新型的微乳液系统。另一方面，随着阴、阳离子有机基团的增大，电荷密度的降低，电荷对称性的降低，离子液体表现出有机溶剂的特征。离子液体具有非极性有机溶剂的特征，它能替代传统的水－有机溶剂－表面活性剂三元系统中的有机溶剂形成另一种新型的微乳液。疏水性离子液体1－丁基－3－乙基－咪唑六氟磷酸盐与水溶液组成互不相溶的两相系统，在对应的离子液体－水－非离子表面活性剂三元相图中存在明显的两相区。而非离子表面活性剂在水和离子液体中具有浊点分相现象，在温度低于其对应的浊点时具有较大的互溶度。因此，在靠近表面活性剂的区域形成单相区。随着表面活性剂和离子液体浓度的降低，单相区微乳液的类型由离子液体包水相(A)转变为双连续相(B)和水包离子液体相(C)。 2聚离子液体的合成 2.1一般聚离子聚硫酸乙烯(或称聚乙烯硫酸，PVS)和顺丁烯二酸