室温离子液体及其应用

c. Beckman Rearrangement
Y. Deng 等人在RTILs BPBF4, BMIBF4实现了 Beckman 重排（solvent free）
优点： 1. 避免大量使用浓酸，环境友好，废物少，仪器腐蚀轻 2. 同时提高了转化率和产率。
J. Peng, Y. Deng ， Tetrahedron Lett., 2001, 42(3), 403-405.
b. Diels-Alder reaction
Lee等人报道了在 RTILs emim+/ BuPy+--AlCl4 进 行D-A反应。
优点： 1. 极性，Lewis酸性可调，可以提高产率和立体选择性。 2. 催化剂可以循环使用、反应蒸气压低、无爆炸性、热 稳定性高，而且易于操作。
Tetrahedron Lett. 1999, 40, 2461
微分脉冲伏安曲线(电化学分析仪)
电极腔内为 离子液体
电极腔内为 KCl液体
在不同电解质溶液中，浓度为 500ppmSO2的微分脉冲伏安曲线
微分脉冲伏安曲线
峰 电 流 绝 对 值 对 应 不 同 浓 度 的 曲 线
不同浓度SO2气体的微分脉冲伏安曲线
4、RTILS在纳米材料制备上的应用
Dupont 等人报道了在一定压力下（4atm） 用 H2 在室温离子液体 BMIPF6 中还原 Ir(铱) 的 一个配合物 Ir[Cl(cod)]2制备了Ir纳米微粒，并 将Ir纳米微粒/室温离子液体 BMIPF6 复合物直 接用作加氢反应的催化剂。
2、RTILS在催化领域中的应用
在催化领域：
室温离子液体的应用可以改变反应速 率，提高反应的转化率和选择性。 改变催化反应机理，引发新的催化活 性，可以产生许多新的独特性能，为催化 领域的研究开辟了更为广阔的空间。
a. 不对称氢化反应
过渡金属络合物的碳碳双键不对称催化是均相催化 研究较多的发应之一。 传统方法缺点： 产物分离难，催化剂难以循环利用。 Duport等人在离子液体中进行不对称氢化反应：
a. Friedel-Crafts acylation
Khadilkar 用RTILs BPAlCl4代替酰氯、酸酐、 卤代烃在Lewis酸/AlCl3进行了F-C反应。
优点： 1. 避免使用大量的AlCl3 /酰氯或卤代烃溶剂。 2. 环境友好, 可以取代传统的酸催化剂。
Khadilkar, Synth. Commun. 2000, 30, 1605 Christopher J., Adams M., Chem. Common., 1998, 19 (7); 2097-2098
Fukushima 等人将离子液体与碳纳米管混 合后得到了性能良好的一种凝胶物，来解决碳 纳米管加工中的一些关键问题。
室温离子液体中制备Ag纳米微粒
HO OH
+ AgNO3
[BMI][BF4] CH3CH2OH
Ag
+ Rm
Ag纳米微粒的X射线衍射(XRD)
Acta Phys.-Chim.sin. 2004,20(5) 554-556
加入前： 加入后：
conv. 86%，ee: 96% ------6h conv. 86%，ee: 96% ------2h
Chem. Commun. 2000, 837
3、RTILS在电化学传感器中的应用
传感器的结果示意图
Q.Cai，Z.Y.Xian，Journal of Electroanalytical Chemistry.
二、室温离子液体的应用
1、 RTILS在有机合成方面的应用
2、 RTILS在催化领域中的应用
3、 RTILS在电化学传感器中的应用 4、 RTILS在纳米材料制备上的应用
1、RTILS在有机合成方面的应用
在有机合成中：
室温离子液体可直接用于付氏烷基 化、酰基化、酯化和催化等反应的溶剂。 避免挥发性有机化合物 （VOCs） 带来的环境污染和对人类的危害，是传 统有机溶剂的理想替代品，是环境友好 的绿色溶剂。
3 CF O S
O O O S
CF3
3
_N n+ _ N
CF S O O O S CF3
3
O
M
O O
O
S O CF
5、室温离子液体屏蔽离子氛模型
离子液体中异号离子
离子液体中同号离子
溶质的离子
J.Z. Yang, Green Chem., 2004, 6, 541-543.
5、室温离子液体屏蔽离子氛模型
Ag纳米微粒的红外光谱（IR）
BMIBF4
数次洗涤
的Ag纳米
微粒 有效地阻止了银纳米微粒的团聚和表面氧化。
Ag纳米微粒的热重分析（TG）
小于200oC 大于300oC
有机物修饰
室温离子液体修饰
热稳定性更好，大大拓宽了其应用的温度范围。
SCI收入室温离子液体文章数目
展 望
世界上有众多领 域的科学家在研究室 温离子液体这个题目， 从侧面反映出室温离 子液体的研究具有重 要的科学意义。 综上所述，室温离子液体是“二十一世 纪溶剂”，是“绿色溶剂”。室温离子液体 将为“绿色化学” 、“绿色工艺”开辟新 的道路，将改善我们赖以生存的环境！
2. 液程很宽 。
3. 电导率高。
4. 电化学稳定性高,电化学窗口宽。 5. 热稳定性好，不易燃烧。 6. 粘度低，热容大。
4、室温离子液体的分类
第一类
Cl
-
负离子中含稀散元素和过渡金属元
素(Al、Fe、Ga、In等)的离子液体。 第二类
Cl
-
M
3+
-
Cl
Cl
-
主要是以PF6-、BF4- 、C2H5OSO3-、
离子液体 = 离子溶液
Human being My good friends
2、室温离子液体的结构
离子之间作用力 ，晶格能 ，熔点 ，室温 下呈液态,所以称之为室温离子液体。
J.Z. Yang, Green Chem., 2004, 6, 541-543.
3、室温离子液体的特性
1. 蒸汽压极小。
谢 谢!
Thank you for youBiblioteka Baidu patience
Seminar I
室温离子液体及其应用
主要内容
一、室温离子液体的介绍 二、室温离子液体的应用
一、室温离子液体的介绍
1、室温离子液体的定义
2、室温离子液体的结构
3、室温离子液体的特性
4、室温离子液体的分类
5、室温离子液体的相关理论
1、室温离子液体的定义
完全由一种正离子和一种负离子组成， 在室温下呈液态的化合物，称之为室温离子 液体。 —— 二十一世纪溶剂 ————— 绿色溶剂
C2H5OCO3-、(C2H5O)3SiO-等为负离子 的离子液体。 第三类 主要是以 CF3SO3
-、
- FF - 5+ FF P F F
O C F3 S O O
(C2F5O)3SiO、
(CF3SO2)2N- 、C2F5OSO3- 、C2F5OCO3- 、 等为负离子的离子液体。
-
CF3 S N_ O O O O CF3 S _ N S CF3
d. 药物合成
2000，Seddon等人完成了在RTILs [C4dmim][PF6] 中药物（Pravadoline）的全合成，产率可达99％。
优点： 1. 反应程序简单化，产率极高 2. 第二步没有铝盐存在，且废弃物大大减少
Pure Appl. Chem., 2000, 72(7):1391-1398
优点： 1. RTILs可以回收，催化剂可以循环利用。 2. 氢化产物可以定量的从反应混合物中分离。
Tetrahedron Asymmetry, 1997, 8(2):177
b. 不对称环氧化反应
不对称催化—— 不对称环氧化反应 Song等人研究结果表明RTILs在选择氧化反应中也具有优 越性。在原来的溶剂中加入RTILs bmimPF6后可以提高 催化活性。