安徽农业科学．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．２００８，３６（１４）：５７２０－５７２３，５７２６ 责任编辑王淼责任校对马君叶 离子液体在萃取和色谱分析技术中的应用 褚明杰 ，张袖丽 ，王磊 （１．安徽农业大学理学院 安徽合肥２３００３６；２雄北煤炭师范学院化学系，安徽淮北２３５０００） 摘要总结了近年来离子液体在萃取和色谱分析技术中的应用，主要包括在液液萃取、微萃取以及在毛细管电泳色谱、液相色谱、气 相色谱中的应用。 关键词 离子液体；萃取分析；色谱分析；应用 中图分类号０６５２．６３ 文献标识码Ａ 文章编号０５１７—６６１１（２００８）１４—０５７２０一Ｏ４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ ｉｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ＣＨＵ Ｍｉｎｇ－ｊｉｅ ｅｔ ａｌ，、Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ ２３００３６－） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｐａｓｔ ｆｅｗ ｙｅａｒｓ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄｓ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｍｉｃｒｏ－ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ；Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｃｈｍｍａｔｏｇｒ￣ｔｐｈｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 自１９１４年发现第一个离子液体——硝基乙胺以来 特别是到了２０世纪８０年代中期以后，离子液体在许多领 域的研究都呈现出非常活跃的态势［２－６］。离子液体也叫室温 离子液体ｔ７］，是指在室温或室温附近温度下呈液态的仅由离 子组成的物质，其阳离子一般为有机阳离子，如烷基咪唑、 烷基吡啶、烷基季铵或季鳞阳离子等；阴离子既可以是无机 阴离子，如［Ｐ １一、『ＢＦ４１，［Ａ１Ｆ￣－，Ｎ０３－等，也可以是有机阴离 子，如ＣＨ ＣＯＯ－．Ｃ１７３Ｃ００一，ＣＦ ｓ０ ．等嘲。作为一种新型的绿色 溶剂，离子液体比传统的分子溶剂具有许多独特的优点嘲， 如在室温条件下可测蒸气压低，不易挥发；液态温度范围 宽，从一１００℃到３００℃，甚至更高；稳定性好，不易燃；溶解 能力强；导电性好；可通过结构的改变调节其理化性质；可 以循环利用。当前，离子液体在有机合成化学㈣、催化化 学 Ｈ４／、电化学 、新材料 吸分析化学 刮等方面都有极 广泛的应用。 随着人们对离子液体的认识逐渐深入，离子液体的研 究也从最初的作为传统挥发性有机溶剂的替代物，发展为 用于追求分离分析过程的高效性和高选择性为主要目的， 研究了大量的分离体系和分离对象 ，并将其成功地应用 于液相、气相和毛细管电泳等色谱分析领域 。笔者对近 年来色谱分析技术中离子液体的应用情况进行了总结，对 其应用方法和特点进行了综述。 １离子液体在萃取分析中的应用 离子液体在样品前处理方面的研究和应用目前刚刚起 步。随着样品预处理技术的不断成熟和完善Ｐ２２￣Ａ ｆｆ］对离子 液体在各个方面的研究和应用的不断深入，离子液体在样品 预处理特别是萃取分析中的应用正在得到迅速的发展［矧。 １．１在液液萃取中的应用 由于离子液体对有机物和无 机物具有良好的溶解性，与一般的有机萃取剂相比，其粘度 较大且可以通过改变温度或结构组成来进行适当调节，与 水的相溶性也可以通过改变阴阳离子的结构而得到调节， 在一定的条件下，通过选择合适的离子液体，可以获取很好 基金项目 中科院上海有机化学研究所金属有机国家重点实验室开放 基金；安徽农业大学校长青年基金。 作者简介褚明杰（１９７１－），男，－￣ｃｇＲｇ￣州人，硕士，讲师，从事有机化学 和农药学的教学和科研工作。＊通讯作者，教授，博士生 导师。 收稿日期２００８—０４—２８ 的萃取分离效果。 从水溶液中萃取有机物是用离子液体代替有机溶剂进 行萃取分离的较早的一个应用。研究表明，溶质在离子液 体／水系中的分配系数比在辛醇／水系中的分配系数小，有机 酸和有机碱溶质在不同ＤＨ下的分配系数完全相反，且分 配系数随溶液ｐＨ的变化在１．０上下波动 。所以，酸碱类 溶质在离子液体／水系中，可以通过调节溶液的ｐＨ值，使溶 液中溶质的分子和离子重新达到平衡，调整和控制某种溶 质在两相间的分配状态，从而实现萃取过程的可调和萃取 效率的提高。同时，离子液体的结构、萃取温度以及溶质自身 的结构和大小等对萃取分离的影响也很明显嗍。例如，含不 同阴离子的液体萃取分离有机物的效果就有很大的差异 ， 在萃取过程中添加冠醚或盐等也可明显提高萃取效率［３ｏ－３￣］。 离子液体作为萃取剂分离纯化有机物已经在工业生产 过程中得到应用ｐ２删。Ａｂｒａｈａｍ研究小组利用线性自由能关 系（ＬＦＥＲ）方程对溶质在离子液体／水系统中的分配系数 ＤⅡ／Ｗ以及相应的变化规律进行了理论上的关联预测，对于 应用离子液体萃取分离有机物具有很好的指导意义［３５１。 离子液体也可用于萃取水溶液中的金属离子。由于金 属离子在离子液体和水相中的分配系数较小，一般采用两 种方法以提高萃取效率：一是通过改变离子液体的阳离子 结构合成功能化离子液体［３６－３７］，从而使其具有一定的螯合作 用，提升对金属离子的分配系数；另一种方法是在常规离子 液体中添加特定的添加剂，从而使其可以选择性分离一些 金属离子。例如，将眯唑环支链含有冠醚的离子液体添加到 ｌ［Ｃ４ＭＩｍ］［ＮＴｆ２］（［ＮＴｆ２］氟甲基硫酰根）中，可通过咪唑环和 冠醚的共轭作用增强萃取的选择性和分配系数，从而选择 性萃取核废料中的Ｃｓ＋￣Ｊ Ｓｒ￣３ｓ３。冠醚或者杯芳烃等是具有良 好选择性的离子载体，它们难溶于水而较易溶于离子液体。 利用这种性质，在离子液体中添加一定量的冠醚或者杯芳 烃物质，也可以高效、选择性地萃取一些金属离子口 。 １．２在微萃取中的应用 离子液体在液相微萃取和固相 微萃取技术中的应用研究都取得了一系列的成果。例如，在 液相微萃取中，利用能够高效富集某些环境有机污染物且 与水不互溶的离子液体ＪＣ Ｍｌｍ］［ＰＦｄ（ｎ＝４，６，８），萃取分离环 境中的有机污染物多环芳烃（ＰＡＨｓ），顶空离子液体液相微 萃取的富集率比浸泡取样萃取提高了数倍 吲；利用［Ｃ４ＭＩｍ］
离子液体综述
离子液体是一种新型的绿色溶剂，具有独特的物理和化学性质。本文将详细介绍离子液体的定义和性质、合成和分离、在化学反应和材料科学中的应用以及在生物医学中的用途，同时探讨离子液体的环保和安全问题以及研究现状和前景。
1.离子液体的定义和性质
离子液体是指全部由离子组成的液体，通常由有机阳离子和无机阴离子组成。离子液体具有以下主要性质：
（1）低蒸气压：离子液体在常温下不易挥发，蒸气压很低，因此可以作为绿色溶剂使用。
（2）良好的热稳定性：离子液体具有很高的热稳定性，可以在高温下使用。
（3）良好的电化学窗口：离子液体具有很宽的电化学窗口，可以作为电解质的良好溶剂。
（4）液体范围宽：离子液体的熔点较低，可以在很宽的温度范围内保持液态。
2.离子液体的合成和分离
离子液体的合成主要通过化学反应和电化学合成两种方法实现。化学反应法是通过酸碱反应或复分解反应等合成离子液体。电化学合成法是在电解池中通电电解来制备离子液体。
对于离子液体的分离，通常采用物理分离方法，如过滤、萃取和蒸馏等。由于离子液体的特殊性质，需要使用特殊设备进行分离和纯
化。
3.离子液体在化学反应中的应用
离子液体在化学反应中具有广泛的应用，主要作为催化剂、反应介质和萃取剂等。
（1）催化剂：离子液体可以作为催化剂用于许多化学反应，如烷基化反应、酯化反应和聚合反应等。离子液体能够改变反应动力学，提高反应速率和选择性。
（2）反应介质：离子液体可以作为反应介质，使得反应在均相中进行，提高反应效率和产物的纯度。
（3）萃取剂：离子液体可以作为萃取剂用于萃取金属离子和有机物，具有高效、环保等优点。
4.离子液体在材料科学中的应用
离子液体在材料科学中也有广泛的应用，主要涉及高分子材料、陶瓷材料、晶体材料等领域。
（1）高分子材料：离子液体可以作为聚合反应的介质和引发剂，制备高性能的高分子材料。
（2）陶瓷材料：离子液体可以作为溶质，制备高性能的陶瓷材料，改变材料的微观结构和性能。
离子液体的合成及其在有机合成中的应用
一、本文概述
离子液体是一种特殊的液态盐，具有独特的物理化学性质，如高离子导电性、低蒸汽压、良好的热稳定性、宽的电化学窗口和可设计性等。这些特性使得离子液体在有机合成中展现出广阔的应用前景。本文旨在探讨离子液体的合成方法及其在有机合成领域中的应用。
我们将详细介绍离子液体的合成方法，包括通过酸碱中和反应、季铵化反应、离子交换反应等合成不同类型的离子液体。我们还将讨论如何通过调控离子液体的阴阳离子组成和结构，优化其性能以满足不同应用需求。
我们将综述离子液体在有机合成中的应用。离子液体可以作为溶剂、催化剂和反应介质，在多种有机合成反应中发挥重要作用。例如，离子液体可以用于提高有机反应的速率和选择性，实现绿色合成和节能减排。离子液体还可以用于合成具有特殊结构和功能的有机化合物，如手性分子、高分子材料和纳米材料等。
我们将对离子液体在有机合成中的优势和挑战进行总结，并展望其未来的发展方向。离子液体作为一种新型绿色溶剂和催化剂，在有机合成中具有广阔的应用前景。然而，离子液体的成本、稳定性和毒性等问题仍需解决。因此，未来的研究将集中在开发新型离子液体、优化其合成方法和拓展其应用领域等方面。
通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个关于离子液体合成及其在有机合成中应用的全面而深入的理解，为离子液体在相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、离子液体的合成
离子液体，作为一种独特的溶剂和反应介质，近年来在化学领域引起了广泛的关注。离子液体的合成是其在各种应用中使用的基础，涉及到了多种化学原理和合成技术。
离子液体的合成主要可以分为两类：一步合成法和两步合成法。一步合成法是通过一步化学反应直接生成离子液体，这种方法通常适用于那些离子液体组分之间反应活性较高，且不易发生副反应的情况。两步合成法则首先合成离子液体的阳离子或阴离子前驱体，然后再通过离子交换或酸碱中和等反应得到目标离子液体。这种方法在合成复杂离子液体时更为常见。
低共熔离子液体的性质及应用研究进展
赵晶晶;刘宝友;魏福祥
【摘 要】As an environmental benign material, ionic liquid has remained
one of the hots pot a in the field of green chemistry. Because of its
advantages of simple preparation, easily available starting materials and
novel properties, the researches in eutectic ionic liquid have got more and
more attention to in the past years. In this paper, the classification and
properties of eutectic ionic liquid and its application in chemical synthesis,
separation engineering and electrochemistry are introduced. The prospect
of future research directions is discussed.%离子液体作为一种环境友好材料是目前绿色化学研究领域的热点内容之一.由于低共熔离子液体具有制备简单、原材料来源广泛、性能独特等优点,近年来对它的研究备受关注.介绍了低共熔离子液体的种类、性质以及在有机合成、分离工程、电化学等领域的应用进展,并对这类离子液体未来的研究方向作出了展望.
【期刊名称】《河北工业科技》
【年(卷),期】2012(029)003
【总页数】6页(P184-189)
【关键词】低共熔离子液体;性质;有机合成;分离工程;电化学
