离子液体文献综述

氨基酸离子液体的研究进展摘要：离子液体具有许多独特的性质使它应用越来越广泛。

但有些离子液体缺乏毒性数据，并且离子液体本身不能生物降解，或对人体有害，或制备过程中造成环境污染。

而氨基酸是典型的生物衍生，是蛋白质和其他生物分子的原料，把它制成离子液体会无毒，具有生物活性且性质丰富。

本文综述了氨基酸离子液体的应用研究进展。

关键词：离子液体；氨基酸；应用；进展1前言众所周知，离子液体具有很多优点如：可忽略的蒸汽压、高导电性、高热稳定性、低毒性、不可燃性、在大范围温度内的高化学稳定性以及液体状态等。

但或多或少会对环境造成一定影响，所以寻找环境友好的合适溶剂是一个挑战，还要综合考虑成本因素。

而廉价有机酸根阴离子是降低离子液体成本的有效途径。

氨基酸离子来源广泛，无毒，制备过程中不对环境产生污染，本身还可以生物降解，氨基酸离子液体可以称得上是真正的绿色[1] 。

Kenta Fukumoto等首次报道了由20个氨基酸衍生的离子液体。

以1-乙基-3-甲基咪唑为阳离子与不同氨基酸为阴离子合成氨基酸离子液体，在室温下都是透明的、几乎无色的液体。

这些氨基酸离子液体不溶于醚，但可以与各种有机溶剂混溶，如甲醇、乙腈和氯仿，并能溶解天然氨基酸。

这些发现对于设计适合特定应用的离子液体是非常有用的[2]。

2离子液体的毒性研究W.Gouveia等对以咪唑、吡啶和胆碱阳离子阳离子和精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、谷氨酸和半胱氨酸等氨基酸组成的离子液体进行了毒性研究。

发现以胆碱为阳离子的毒性比含有咪唑和吡啶阳离子的毒性要小得多。

包括对合成的ILs对不同组织层次的生物体进行了毒性检测，甲壳类盐酸蒿；人细胞HeLa（宫颈癌）；以及具有不同类型细胞壁的细菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌。

其毒性同时依赖于阳离子和阴离子。

胆碱-氨基酸ILs对盐藻和HeLa细胞培养的毒性显著较低。

所有离子液体对细菌均无明显的毒性，其效果比抗生素氯霉素小2-3个数量级。

因此以氨基酸为阴离子产生的离子液体对人类和环境的毒性较低，它们是一种很有前途的材料[3]。

离子液体中的酶促反应综述-有机化学论文-化学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——离子液体(Ionic liquids,ILs)具有几乎为零的蒸汽压、高的热稳定性、化学稳定性、宽的液态温度范围、较强的溶解性与催化活性等优异理化特性,因而被称为21世纪的绿色溶剂,现已被广泛应用于分离与萃取[1,2]、电化学[3,4]、纳米技术[5,6]、生物技术[7]以及工程技术[8,9]等各个领域中。

酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子,酶催化的反应称为酶促反应。

大量的研究表明:酶促反应具有高效、高选择性和反应条件温和等特性[10],作为一种绿色合成方法是现代合成方法学的重要发展方向之一。

酶促反应的介质最初采用的是水,但在水中酶分子的空间结构容易改变而失去催化活力[11],另外许多有机反应难以在水相中进行;直至非水介质中酶促反应研究的出现,极大推动了酶在合成化学中的应用[12,13]。

结合酶和ILs的优点,所以ILs中的酶促反应引起了研究者的关注。

现在ILs中的酶催化反应主要包括有机合成反应[14]和聚合反应[15]两大类,由于酶和ILs两者都具备对环境友好的优点,所以在ILs中的酶促反应是极具研究意义的课题之一。

本文对近年来在ILs中的酶促反应进行了综述。

1 离子液体中酶促有机合成反应脂肪酶(Lipases)是由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质分子,它通常具有催化活性,因此酶通常被作为催化剂。

近年来酶催化反应的研究越来越受到关注,其中酶应用于小分子催化反应主要包括:酯交换反应、水解反应和氧化还原反应等[16]。

Lazano P等[17]以脂肪酶催化丁酸乙烯酯与正丁醇的酯交换反应合成丁酸丁酯,反应介质采用4种ILs([C2MIm]-BF4、[C2MIm]NTf2、[C4MIm]PF6和[C4MIm]NTf2)以及2种有机溶剂(正丁烷、己烷),研究结果表明脂肪酶在ILs中的催化活性远高于其在有机溶剂中的活性,并且酶的活性随着ILs极性的增强而增大,在连续操作过程中脂肪酶也仍然保持着较高的活性。

XXX大学文献综述***届离子液体+ 溶剂二元体系电导率、表面张力物性研究进展学生姓名XXX学号XXX院系XXX专业XXX指导教师XXX填写日期XXX离子液体 + 溶剂二元体系电导率、表面张力物性研究进展摘要离子液体作为一种新型的绿色溶剂，其物理化学性质的研究受到了普遍的关注,采用离子液体与各类溶剂形成二元体系研究究引起了全世界研究者的关注。

针对离子液体二元体系常规理化性质的研究有利于了解离子液体的结构特性及新型离子液体的开发。

离子液体二元体系的理化性质除受到温度和离子液体本身结构的影响外，还受到二元体系中溶剂极性和各组分含量等的影响。

本文综述了离子液体的电导率、表面张力的研究进展。

研究发现大部分离子液体的表面张力γ随温度升高而减小，同一种离子液体浓度越高,表面张力越小，表面张力随含水量的增加而增加；离子液体在相同温度下电导率随浓度的增加而增大，相同浓度下电导率随温度的升高而增大。

关键词：离子液体；电导率；表面张力离子液体具有与传统有机溶剂截然不同的性质和特点，其化学稳定性好、溶解性好、熔点低、不易挥发、可传热、可流动、对环境污染少，可作为绿色溶剂用于化学反应和分离过程，近年来受到了人们的广泛关注和被广泛应用，例如精细化学品合成、高分子聚合物及有关合成、分离萃取、消除环境污染、太阳能电池和燃料电池等[1]。

离子液体成为国内外研究的热点之一，目前已广泛应用于催化、材料和萃取分离[2-5]等领域由于离子液体所具备的这些优点，近年来离子液体越来越多地被作为一种可设计的功能型分子，即所谓的功能化离子液体(TSIL)。

功能化离子液体是指在阳离子或阴离子上引入官能团的离子液体，但其与离子液体是一个不可分割的整体。

由于功能化离子液体的核心离子与官能团影响着反应过程，与溶解于其中的溶质产生相互作用，导致最终过程优化的实现，更加符合实验和工业需求而受到重视。

本文结合国内外的研究情况，不仅对离子液体+溶剂二元体系表面张力实验测定工作进展做了归纳，还对电导率方面的研究做了相应的综述。

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。

毕业论文文献综述化学工程与工艺离子液的应用和甲砜甲苯的合成1前言部分传统的化学反应和分离过程对环境造成的严重污染，绿色化学日趋受到人们的重视。

而开发挥发性有机溶剂的代替物和无毒无害的高效催化剂，以减少环境污染，是绿色化学的重要内容之一。

近年来，一种新型的高效绿色溶剂——离子液体已成为绿色化学研究的热点之一[1]。

室温离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类，以下简称离子液体（ILs）。

它是从传统的高温熔盐演变而来的，但与一般的离子化合物有着非常不同的性质和行为，最大的区别在于一般离子化合物只有在高温状态下才能变成液态，而离子液体在室温附近很大的温度范围内均为液态，最低凝固点可在-96℃[2]。

离子液体与目前广泛应用的有机溶剂相比，具有以下独特的优点：①蒸汽压低，不易挥发,通常无色无嗅；②具有较大的稳定温度范围(-100～400℃)和较高的化学稳定性；③具有较大的结构可调性，因为离子液体的溶解性、液体状态范围等物理化学性质取决于阴、阳离子及其取代基的构成和配对，可根据需要设计离子液体体系，既可以形成两相，也可以形成多相体系，以适合用作分离溶剂；④具有介质和催化双重功能，对于许多无机和有机物质都表现出了良好的溶解能力，使许多化学反应得以在均相中完成，副反应减少，产率提高；⑤离子液体作为电解质具有较大的电化学窗口、良好的导电性、热稳定性和极好的抗氧化性等[3][4]。

由于离子液体的这些特殊性质和表现，它被认为与超临界CO2和双水相一起构成三大绿色溶剂，具有广阔的应用前景。

对甲砜甲苯为浅棕色粉状结晶，熔点86~88℃。

不溶于水，溶于一般有机溶剂。

它为新型广谱抗生素甲砜霉素、甲砜霉素甘氨酸醋盐酸盐的重要中间体。

由于甲砜霉素及衍生物甘氨酸醋盐酸盐毒性低、副作用小、疗效长、具有优异抗菌作用，抗菌活性较氯霉素强6倍以上。

在国外己广泛允许用于免疫抑制状态抗生素以及用作食品、饲料添加剂等，需求量逐年增长[5]。

离子液体在有机合成中的应用摘要：近年来，离子液体(Ionicuquids)作为一种新型的有机溶剂或“软”功能材料，在有机反应、材料化学、电化学、高分子化学、分析化学以及分离纯化技术等众多领域里。

本文总结了近些年的研究进展，其中包括氧化反应、还原反应、重排反应、酯化反应、Diels-Alder反应、偶联反应、硝化反应、电化学有机合成及其它合成反应。

关键字：离子液体;有机合成;电化学;绿色化学；精细化工随着人们对从根本上治理污染的呼声越来越高，绿色化学已经引起化学家的足够重视，成为当前国际科学研究的热点与前沿。

绿色有机合成作为绿色化学的一个重要组成部分，同样成为人们所从事的一个重要研究方向[1]。

离子液体这样的绿色介质和催化剂就成了研究人员的重点研究对象，并广泛应用于有机合成中。

离子液体由带正电的离子和带负电的离子构成，在- 100~ 200 o C 之间均呈液体状态。

与典型的有机溶剂相比，离子液体具有无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、使用方便、易回收、可多次循环使用等优点，此外还具有优良的可设计性，可以通过分子设计获得具有特殊功能的离子液体。

离子液体具有溶解能力大、不挥发等特点，使其成为很好的绿色溶剂。

适合于清洁技术和可持续发展的要求，已经被人们广泛认可和接受。

1、离子液体作为反应溶剂的应用1.1 氧化反应Howarth[2]将催化剂Ni(aeae)2溶解在离子液体[Bmim][PF6]中，在常压下以氧气为氧化剂，各芳香醛氧化为相应的梭酸。

然而其中应用催化剂OsO4有毒性、易挥发、成本也高，而且产生的副产物对环境有很大的污染。

所以Jiang等[3]在离子液体中采用氧为氧化剂，不仅避免了上述缺点，且水是唯一的副产物。

而且他们还研究了卞醇氧化为苯甲醛或苯甲酸时反应体系的催化剂回收使用情况，结果表明回收的催化剂使用3次后催化活性仅轻微下降。

1.2 还原反应氨基甲酸酯是制备异腈酸酯的关键中间体。

2017年04月离子液体在有机合成中应用研究综述柴朴（绍兴文理学院，浙江绍兴312000）摘要：现今人们越来越关注有机合成反应的环保问题，对于反应的溶剂人们进行了深入研究，其中离子液体因稳定性好、污染小等优点受到了人们的青睐。

本文就离子液体的特性、分类、在有机合成反应中的应用进行了简要分析，相信离子液体一定会有广阔的应用前景。

关键词：离子液体；有机合成；应用随着化学工艺的发展，人们越来越重视环保问题。

目前人们在有机合成过程中使用的有机溶剂毒性较大，污染十分严重。

对此，科研人员将研究重点转移至开发绿色溶剂方面，其中，离子液体就是一种性能较为优异的绿色溶剂，可以应用到有机合成反应中。

离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下成液体状态的盐类[1]。

离子液体作为反应溶剂因其催化活性高、不易挥发、不易燃、溶解性好、易于分离等优点受到人们的广泛关注，本文就离子液体特性、分离及在有机合成中的应用进行了简要概述。

1离子液体特性与现有的有机溶剂相比，离子液体有许多优良特性，使其可以作为性能优良的绿色溶剂进行应用，具体如下[2]：（1）维持液态的温度范围大：300℃及以上，反应热稳定性较好；（2）蒸汽压较低，所以不容易挥发，产生的污染较小；（3）溶解性能优良，对很多有机或无机物质的溶解性都很大，这是传统有机溶剂所欠缺的；（4）导电性能优良，电化学窗口很宽，在电化学中有较高的应用价值；（5）极性较大，可调性较高，可以作为多相体系进行应用。

2离子液体分类离子液体的种类多种多样，分类方式也各不相同，例如：改变阴阳离子组合方式可以得到不同的离子液体，以适应不同合成工艺需要。

现今最常用的分类方法是按照有机阳离子母体的不同而进行分类的，该分类方法将离子液体分为四类：（1）季按盐类；（2）季磷盐类；（3）吡啶盐类；（4）咪唑盐类[1]。

3离子液体在有机合成中应用3.1在Diels-Alder 反应中应用离子液体作为溶剂对于Diels-Alder 反应有着很好的促进作用。

关于离子液体的研究——文献综述摘要：关于离子液体研究是当前化工产业、功能材料研究的热点领域之一。

1998年底以来,我们以发展离子液体清洁反应介质和软功能材料为研究内容,以实现新离子液体的设计与合成。

离子液体作为一类新型的环境友好的“绿色溶剂”,可用做溶剂、合成有机离子液体、做添加剂、做成表面膜或催化剂,具有很多独特的性质,在电化学、化学反应、分离过程以及在新材料等方面有着诱人的应用前景。

关键词：离子液体，绿色溶剂，化学反应，分离过程1、前言离子液体是在室温下为液体、具有离子特性的新型溶剂，通过选择合适的阳离子、阴离子和配体，可以调变离子液体的化学、物理性能。

它具有低蒸汽压、低熔点、宽电化学窗口、良好离子导电性、导热性、高热稳定性酸性可调及良好的溶解度、粘度和密度等特点，是一种新型的软介质和功能材料。

故其广泛应用作溶剂、反应介质、添加剂或表明膜等。

与传统有机溶剂相比离子液体具有显著的优点，被称为21世纪的绿色溶剂，同时在无机纳米材料的制备中提供了新的途径，虽然其存在具有毒性的缺点，但其在电化学、化学反应、分离过程以及在新材料等方面有着诱人的应用前景。

2、离子液体的研究2.1、离子液体的应用分类2.1.1、作为有机溶剂离子液体是在常温及附近温度下为液体的离子物质，由于其具有不易燃、不挥发、可以重复使用、对环境友好等特性，因而是一类良好的有机溶剂。

在离子液体中进行的反应比在传统有机溶剂中进行的反应更快、更容易。

通过选择合适的离子液体，可以提高反应产率和减少副产物的生成。

因此，在有机合成中应用很多。

孙大贵等[1]以2-甲基咪唑为原料合成了一种室温离子液体(1-丁基-2,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐)，并对其进行了1H NMR1、3C NMR表征并确认，然后进行了催化酯交换反应及重复利用性研究。

结果表明离子液体1-丁基-2,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐是酯交换反应较为理想的绿色溶液催化剂。

张慧慧等[2]采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂、无水硫酸钠为成孔剂、脱脂棉为增强纤维,以棉浆为原料，对离子液体法纤维素海绵的制备进行了初步研究。

离子液体在催化上的应用与研究进展摘要：离子液体具有很多独特的物理、化学性质，正引起人们越来越多的重视，被认为是一类可以取代传统有机溶剂对环境友好的新型绿色溶剂，在很多领域中有着诱人的应用前景。

本文归纳了离子液体的优越性质，介绍了离子液体的分类和制备方法，综述了其作为催化剂在各种化学反应中的应用，并展望了离子液体在该领域中的应用前景。

同时，还对离子液体的固定化方法进行了评述，并指出了该研究领域目前存在的问题及发展趋势。

关键字：离子液体，催化剂，合成，应用，固定化1前言离子液体(ionic liquid)是完全由阳离子和阴离子组成的离子液体是完全由阳离子和阴离子组成的并且在室温或近于室温时为液体的熔融盐体系，它一般由较大的有机阳离子和较小的无机阴离子组成。

离子液体与传统的熔融盐的显著区别是它的熔点比较低，一般低于150℃，根据离子液体的这一性质，可以用它代替传统的有机溶剂和电解质作为化学反应与电化学体系的介质等。

离子液体独特的可调节静电场、特殊的离子环境和多维弱相互作用等特点使人们更容易采用有效的手段对催化反应活性和选择性进行调控。

离子液体低挥发和低可燃性等性质，使其催化反应更加安全，所以，当离子液体用作反应介质或催化剂，或同时兼具上述两种作用时，往往能表现出特殊的催化性能，这就为新催化材料和新反应的研究提供了新的机遇。

经过多年的发展，离子液体的催化作用成为离子液体研究最活跃的研究方向之一。

离子液体的分类比较多，按照阳离子可以分为四类：（1）1,3-二烷基取代的咪唑离子或称N,N'-二烷基取代的咪唑离子，简记为[RR'im]+，例如1-丁基-3-甲基咪唑离子记为[Bmim]+，若2位上还有取代基R''，则简记为[RR''R'im]+，如1,2-二甲基-3-丙基咪唑离子记为[MM'M''im]+；（2）N-烷基取代的吡啶离子，简记为[RPy]+；（3）烷基季铵离子[NRXH4-x]+，例如[Bu3NMe]+；（4）烷基季磷离子[PRxH4-x]+。

新型低温离子液体的合成及其电化学性能研究【文献综述】毕业论文文献综述化学工程与工艺新型低温离子液体的合成及其电化学性能研究一、引言离子液体是完全由离子组成的液体，在低温下呈液态的盐，也称为低温熔融盐，它一般由有机阳离子和无机阴离子所组成。

最初离子液体的研究主要应用于电化学的研究，近年来离子液体作为绿色溶剂用于有机及高分子合成。

它比传统有机溶剂和电解质有以下优点：（1）不挥发，无色、无嗅；（2）比较稳定的温度范围和化学稳定性及电化学稳定性；（3）通过不同的阴阳离子的设计调节它对无机物、水和有机物的溶解性。

（4）含lewsi酸的离子液体，在一定的条件下表现出lewsi，brensted fraknlin 酸甚至超强酸的酸性。

（5）粘度大，它是优良的色谱固定相和修饰电极固定剂。

（6）导电性好点位窗宽，可以用作许多物质的电解液。

（7）后处理简单，可循环使用（8）制备简单，价格相对便宜。

离子液体是传统挥发性溶剂的理想替代品，它有效地避免了传统有机溶剂的使用所造成严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题，为名副其实的、环境友好的绿色溶剂。

适合于当前所倡导的清洁技术和可持续发展的要求,已经越来越被人们广泛认可和接受。

二、离子液体的种类离子液体主要是由有机阳离子和无机阴离子构成。

目前研究的离子液体的阳离子有4类[1] ，烷基季铵离子、烷基季磷离子、1,3-烷基取代的咪唑离子和N-基取代的吡啶离子。

阴离子主要是BF4- PF6- NO3- CF3SO3-HSO4- AlCl4- 等体积较大的阴离子。

离子液体种类很多，大致上可以分为AlCl3 型、非AlCl3 型和其他特殊类型3种：（1）AlCl3 型：主要用于电化学和化学反应中，可同时作溶剂和催化剂，但其热稳定性和化学稳定性较差，且不可遇水，空气中有水蒸气也不行，使用不便。

（2）非AlCl3 型：对水大气稳定且组成固定，随着人们对离子液体研究的不断深入，离子液体品种已达到几百种，其中研究较多的阴离子有BF4-、PF6-、OTf2-［N(CF3SO2)2-］等[2]（3）新型离子液体：由含氮的有机杂环阳离子和无机阴离子组成。

离子液体研究进展一、本文概述离子液体，也称为离子性液体或离子溶剂，是一种在室温或接近室温下呈液态的盐类。

自20世纪90年代以来，离子液体作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料，在化学、物理、材料科学、能源、环境等领域引起了广泛的关注。

离子液体具有独特的物理化学性质，如低蒸汽压、良好的热稳定性、宽的电化学窗口、高的离子导电性和可设计性等，使得它们在许多领域都有潜在的应用价值。

本文旨在全面综述离子液体的研究进展，包括离子液体的合成方法、性质表征、应用领域以及存在的挑战和未来的发展趋势。

通过对近年来相关文献的梳理和分析，我们将重点介绍离子液体在化学反应介质、电化学能源、分离技术、材料制备以及环境保护等方面的应用进展，并探讨离子液体在实际应用中面临的挑战和解决方案。

通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个关于离子液体研究进展的全面视角，并为离子液体的未来发展提供新的思路和方向。

我们也希望本文能够激发更多研究者对离子液体的兴趣，推动离子液体在各个领域的应用和发展。

二、离子液体的合成与性质离子液体，作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料，近年来受到了广泛关注。

其独特的物理化学性质，如低蒸汽压、良好的热稳定性、高的离子电导率以及可调的溶解性等，使离子液体在众多领域，如化学合成、电化学、分离技术等中展现出广阔的应用前景。

离子液体的合成方法多种多样，主要包括一步合成法和两步合成法。

一步合成法通常是通过酸碱中和反应或季铵化反应直接生成离子液体，这种方法操作简单，但产物的纯度和选择性相对较低。

两步合成法则首先合成离子液体的阳离子或阴离子前体，然后再通过离子交换或复分解反应生成离子液体。

这种方法可以控制产物的纯度和选择性，但需要多步操作，相对复杂。

离子液体的性质与其组成和结构密切相关。

其阳离子和阴离子的种类、大小和对称性等因素都会影响其物理化学性质。

例如，离子液体的熔点受其离子大小的影响，离子半径越大，熔点越低。

离子液体的溶解性也与其离子结构有关，通过调节阳离子和阴离子的种类，可以实现对特定物质的溶解。

文献综述离子液体催化二氧化碳与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的研究前言随着人类工业化的进程，温室效应对人类的生存与发展提出了严重的挑战。

作为温室气体的主要成分，CO2排放量的增加直接导致了温室效应的加剧，CO2是碳和含碳化合物氧化的最终产物，是主要的温室气体之一。

同时，CO2也是地球上最丰富的C1资源之一，具有储量大、安全无毒和价廉易得等优点。

因此，CO2资源利用具有重大的经济和环境意义。

近几十年来，CO2化学已引起各国化学家的广泛关注，尤其是温和条件下的CO2化学固定。

CO2与环氧丙烷(PO)的环加成反应是它的一个经典应用，如果在反应过程中不使用有机溶剂，则该过程将是一个符合绿色化学标准的原子经济反应。

生成的碳酸丙烯酯(PC)是一种性能优良的高沸点、高极性有机溶剂，工业上用其吸收天然气、油田气和合成氨原料气中的CO2与H2S气体，在纺织、电池、印染等领域也有重要应用。

用于此反应的催化剂种类较多，其中离子液体由于活性高、选择性好等优点而备受关注。

本文对CO2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的催化剂作一综述，着重介绍了以离子液体为催化剂的新催化体系。

1. CO2的化学转化利用的意义与现状随着近代工业革命的到来，人类对能源的需求越来越大。

大量的煤、石油、天然气等化石燃料被开采利用，越来越多的CO2排放到大气层中，造成大气中CO2的含量逐年升高，形成了温室效应。

同时，CO2是一种特殊的可再生利用资源，即作为一种重要的C1资源，可以利用于许多化学品的生产，如已经工业化应用的生产尿素、甲醇、碳酸酯聚碳酸酯等。

在CO2资源化利用方面，尤其值得一提的是大规模氢化是一个很有前景的领域，但是其先决条件问题是要解决氢源问题。

只有实现了以太阳能为能量通过水解产生氢气，才能使其规模化应用得以实现。

以CO2为原料制备有用化学品还有很多突出的优点：①CO2价格低廉、无毒，常用于代替剧毒的化学品{光气。

异氰酸酯等}；②与媒、石油相比，它是一种可再生资源，可以循环利用，符合当今社会可持续发展的要求；③从CO2出发可以制备出很多性能优良、价格低廉的化学品，如有广泛用途的碳酸二酯、聚碳酸酯等；④一定程度上减少了CO2的排放，为抑制全球气候变暖提供一种可能。

离子液体的应用研究综述离子液体是在室温或室温附近呈液态的由离子构成的物质，具有呈液态的温度区间大、溶解范围广、没有显著的蒸气压、良好的稳定性、极性较强且酸性可调、电化学窗口大等许多优点，因此，它是继超临界CO2 后的又一种极具吸引力的绿色溶剂，是传统挥发性溶剂的理想替代品。

因此，离子液体在分离过程、电化学、有机合成、聚合反应等方面有着十分广阔的应用前景，一、在电化学中的应用离子液体完全是由离子构成的，是电化学工作者良好的研究对象，可应用于电解、电镀、电池、光电池等领域。

Fuller等人在室温离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟化硼（[ emim ]BF4 ）中研究了二茂铁、四硫富瓦烯的电氧化行为，结果表明，二茂铁和四硫富瓦烯在[ emim ]BF4 中可形成可逆程度很高的氧化还原对，是一种极为卓越的可适用于电化学合成的溶剂。

金属在离子液体中电极的沉积要比水溶液中所需的电位低，这方面首先研究的是铝的电镀，然后是银的电沉积，大量银沉积过程的电流效率几乎都为100%。

控制电压、电流密度、离子浓度等，可在一个较宽范围内获得确定组成的金属或合金。

二、在化学反应中的应用以离子液体作为化学反应的介质，为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境，有可能通过改变反应机理而使催化剂活性、稳定性更好，转化率、选择性更高。

离子液体种类多，选择范围宽，将催化剂溶于离子液体中，与离子液体一起循环利用，催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点。

同时离子液体无蒸气压，液相温度范围宽，产物可通过倾析、萃取、蒸馏等简单的方法分离出来。

1.在有机合成中的应用离子液体[ EtNH3 ] [NO3 ]最先应用于环戊二烯与丙烯酸甲酯和甲基酮的Diels2Alder反应，结果表明：离子液体的种类和组成对内、外旋产物的比例影响较大，与丙酮等非极性分子溶剂相比，离子液体体系中反应速率更快，内旋产物的选择性更高，为解决对水敏感的Diels2Alder反应提供了一个良好的溶剂环境。

离子液体的现状、应用及其前景姓名：丁文章专业：轻工技术与工程学号：6140206024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,稳定诸多优点而被极多的化学工作者关注.本文就离子液里的研究进展.离子液体的类型及应用,离子液体的毒性等几个方面做出详细的阐述,并对离子液体的前景做出了初步的预测.关键词：离子液体;离子液体的类型;应用;毒性;Abstract：Ionic liquid has the following advantages, wide electrochemical window, steam down material good solubility ,This paper is about of the research progress in the ionic liquid, the types and application of ionic liquids and the toxicity of ionic liquid, and made a preliminary forecast to the prospect of the ionic liquid.Keyword：Ionic liquid；the types of Ionic liquid; application of ionic liquids; toxicity of ionic liquid;1引言离子液体[1]是指全部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.离子液体的历史可以追溯到1914年,当时Walden报道了(EtNH2)+HNO3-的合成(熔点12℃) .这种物质由浓硝酸和乙胺反应制得,但是,由于其在空气中很不稳定而极易发生爆炸,它的发现在当时并没有引起人们的兴趣,这是最早的离子液体.1951年F.H.Hurley和T.P. Wiler首次合成了在环境温度下是液体状态的离子液体.他们选择的阳离子是N-乙基吡啶,合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范围还是相对比较狭窄的,而且,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利用AICl3/[N-EtPy]Cl作电解液,进行有机电化学研究时,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-乙基咪唑为阳离子合成出氯化1-甲基-3-乙基咪唑,在摩尔分数为50%的AICl3存在下,其熔点达到了8℃.在这以后,离子液体的应用研究才真正得到广泛的开展.与传统的有机溶剂相比,离子液体具有如下特点［2］：(1) 液体状态温度范围宽,从低于或接近室温到300℃, 且具有良好的物理和化学稳定性；(2)无色、无臭, 不挥发, 几乎没有蒸气压.(3) 蒸汽压低,不易挥发,消除了VOC(V olatile Organic Compounds)环境污染问题；(4) 对大量的无机和有机物质都表现出良好的溶解能力, 且具有溶剂和催化剂的双重功能,可作为许多化学反应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, 可以形成二相或多相体系, 适合作分离溶剂或构成反应–分离耦合新体系.2 离子液体的种类［3］从定义上看,离子液体是不同种类的金属离子的组合,我们通过改变改变不同的阳离子/阴离子组合可设计合成许多种离子液体,但当前研究的离子液体仍为数不多.目前所研究的离子液体均是由阴阳离子共同组合而成的液态介质, 其具体分类也可以按照阴阳离子的不同进行划分.根据组成离子液体的阳离子的不同可以分为 4 类(表一), 根据组成离子液体的阴离子的不同可以分为2 类（表二）.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.但近几年来又合成了一系列新型的离子液体.在阳离子方面,、一些新型阳离子的离子液体被开发出来如下图所示：在阴离子方面,也合成了一些新型阴离子的离子液体,如下所示：由于离子液体本身所具有的许多传统溶剂所无法比拟的优点及其作为绿色溶剂应用于有机及高分子物质的合成,因而受到越来越多的化学工作者的追捧,其研究的热度也不断攀升.3 离子液体的应用3.1酸化反应在利用酸性的氯化铝金属离子进行醇酸醋化反应, 其反应具有以下优点：反应温度低、条件温和、无污染、不腐蚀设备、催化剂可重复使用、反应时间短、易分离得到高纯度、高选择性和高产率.但是,由于酯化过程有水产生, 会对氯铝酸离子液体有一定程度的破坏.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应时表现出了一定的活性［4］.3.2反应-分离耦合利用离子液体的极性可调控性,选择不同的阳离子/阴离子组合则可与水或有机物形成一相或多相体系.利用反应物、产物和催化剂在离子液体和水中不同的溶解性,则可以实现反应–分离的耦合,同时由于离子液体可重复使用,避免了使用有机溶剂时所造成的污染.例如,在进行[bmim]、[BF4]作为两相催化介质的实验时.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应.当温度升高到70℃时,水相和离子液体相成为均一表二根据组成离子液体的阳离子分类离子名称表达式例子烷基季铵离子[NR X H4-X]+烷基季磷离子[PR X H4-X]+1-丁基-3-甲基咪唑烷基取代咪唑离子[RR'im]+溴化 1-乙基吡啶[RR'R''im]+烷基取代吡啶离子[RP y]+氯化 1-丁基吡啶表二根据组成离子液体的阴离子分类离子名称表达式例子卤化盐离子MX a ALcl3 、BrCl3非卤化盐离子BF4-、PF-6、CF3SO3-、BF-6相,丁二烯在钯催化下发生反应.当反应结束后,把温度降到5℃以下,则自动分成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,实现了反应过程与分离过程的耦合［5］.3.3 Diels - Alder环加成反应用环戊二烯与丙烯酸甲酯进行环加成反应,产物有内式和外式, 用离子液[ EtNH3]NO3则选择内式, 反应速率比在非极性溶剂中快, 没有在水中快, 但可用对水敏感的试剂.用[ bmim] +与BF-4、AlCl-4、CF3SO-3、NO-3、PF-6组成的离子液体有同样的倾向, 效果稍差［6］.3.4 烯烃的环氧化用[ emim]BF4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, 可得到优秀的转化率和选择性.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］虽然离子液体有诸多优点,并被认为是绿色化学重要的类型之一,但是但离子液体本身并非绿色产品,某些离子液体甚至是有毒的.从离子液体的制备、再生和处置过程看［9］: 目前用于制备离子液体的主要原料( 烷基取代咪唑、烷基取代吡啶、烷基取代盐和烷基取代铵盐等) 大多是挥发性有机物; 而离子液体的再生过程主要是采用具有挥发性的传统有机溶剂进行萃取的过程; 某些离子液体本身是有毒且难以生物降解的.因此, 在离子液体大规模应用前需对其应用风险进行评价.4展望离子液体作为绿色化学的符号,具有品种多、可设计、性能独特、应用领域广泛的特点, 因此其具有很好的应用前景乐观.但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确切的数据等.目前, 对离子液体的合成与应用研究主要集中在如何提高离子液体的稳定性, 降低离子液体的生产成本等方面.但是随着对离子液体研究的不断深入,新型离子液体的开发.相信离子液体绿色溶剂的愿景一定可以实现.参考文献：[1] 石家华, 孙逊, 杨春和, 等. 离子液体研究进展[ J] . 化学通报, 2002, ( 4) : 2 432 250.［2］张锁江，吕兴梅，刘志平，等. 离子液体——从基础研究到工业应用( Ionic Liquid——from Basic Research to Industrial Application) . 北京: 科学出版社( Beijing: Science Press) ，2006. 150—157 [ 3] 张英锋, 李长江, 等. 离子液体的分类、合成与应用[ J] . 化学教育, 2005, ( 2) : 728.［4］Zhang S J，Y uan X L，Chen Y H，et al. J. Chem. Eng. Data，2005，50: 1582—1585［5］Wilkes J S, Zaworotko M J. Air and Water Stable 1-Ethyl-3-Methylimidazolium Based Ionic Liquids [J]. J. Chem. Soc. mun., 1992, (13): 965–967.［6］Roumiana PS, Georgi S C, Anatolii A G, et al.A Powerful Algorithm for Liquid–Liquid–Liquid Equilibria Predictions and Calculations [J]. Chem. Eng. Sci., 2000, 55(11): 2121–2129.［7］Wasserscheid P, Welton T. Ionic Liquids in Synthesis.Weinheim: Wiley-VCH, 2002. 174-283［8］Wilkes J S, Levisky J A, Wilson R A, et al. Inorg. Chem. ,1982, 21( 3) : 1236-1264［9］何鸣元, 戴立益. 离子液体与绿色化学[J]. 化学教学, 2002, 6: 1-3.。

文献综述化学工程与工艺功能性离子液体催化正己烷异构化的反应行为1前言炼油厂和石油化工厂副产大量的的烷烃。

目前烷烃的利用率还很低，因此大量过剩、低价值的烷烃的化工利用已经成为石化企业急需解决的问题之一。

在诸多烷烃利用方案中，正己烷的异构反应及其工艺过程越来越受到重视。

高效、稳定的催化剂在正己烷异构化反应过程中起到了关键的作用。

因此，催化剂的开发和优化一直是异正己烷异构化反应研究的核心内容。

近年来，功能化离子液体已经成为研究中的热点。

当离子液体的阳离子引入一种烷基磺酸基团时，离子液体就成为酸性离子液体。

酸性离子液体同时拥有液体酸的高密度反应活性和固体酸的不挥发性，加之其结构和酸性的可调变性，具有取代传统工业酸催化材料的潜力。

而近年来，绿色化学与环境友好化学逐渐成为人们关心的热点，它要求从源头上防止和控制污染的产生。

绿色化学的核心问题是研究新反应体系，寻找新的化学原料，探索新反应条件等。

室温离子液体作为一种相对环境友好的溶剂和催化剂在化学反应中发挥了独特的作用。

本论文的目的在于以吡啶、对甲苯磺酸、浓硫酸、环己烷、甲醇、乙醚等原料合成几种SO3H—型功能化离子液体。

然后用此类离子液体催化正己烷异构化反应，观察其反应效果，为将来进一步研究作准备。

2主题2.1常规催化剂2.1 烷烃异构化反应的传统催化剂2.1.1 复合离子液体催化剂　在有氮气保护的情况下,将盐酸三乙基铵溶于正庚烷中,并加入无水三氯化铝,使之均匀混合后，生成常规的氯铝酸离子液体,在合成的过程同时中加入一定量的铜盐,从而制备出具有铝和铜双重阴离子配位中心的复合型离子液体。

与经过改性的氯铝酸离子液体相同, 复合离子液体的阳离子组成主要是以Et3NH +的形式存在, 同时两者的催化烷基化的选择性也比较相似,这也恰好证明了复合型离子液体催化剂的主要活性中心不在于阳离子, 而是在于阴离子。

对于阴离子而言,复合离子液体相比于常规氯铝酸离子液体要复杂得多,其与改性的氯铝酸离子液体类似,但阴离子的含量不同。

离子液体离子液体是指全部由离子组成的液体，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。

种类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。

离子液体作为离子化合物，其熔点较低的主要原因是因其结构中某些取代基的不对称性使离子不能规则地堆积成晶体所致。

它一般由有机阳离子和无机阴离子组成，常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子等，阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。

目前所研究的离子液体中，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。

但近几年来又合成了一系列新型的离子液体，例如在阳离子方面，Shreeve领导的研究小组合成了一些新型阳离子的离子液体如下所示：在阴离子方面，Yoshida研究小组也合成了一些新型阴离子的离子液体。

由于离子液体本身所具有的许多传统溶剂所无法比拟的优点及其作为绿色溶剂应用于有机及高分子物质的合成，因而受到越来越多的化学工作者的关注。

离子液体的制备离子液体种类繁多，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。

Hlrao等酸碱中和法合成出了一系列不同阳离子的四氟硼酸盐离子液体。

另外，通过季胺化反应也可以一步制备出多种离子液体，如卤化1-烷基3-甲基咪唑盐，卤化吡啶盐等。

离子液体应用研究进展一、本文概述离子液体作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料，近年来在化学、材料科学、能源、环境等领域引起了广泛关注。

由于其独特的物理化学性质，如良好的溶解性、低挥发性、高离子导电性、高热稳定性等，离子液体在多个领域都展现出广阔的应用前景。

本文旨在综述离子液体在不同领域的应用研究进展，包括催化、电化学、分离提纯、生物质转化、能源存储与转换等方面。

通过对相关文献的梳理和评价，本文旨在为读者提供一个全面而深入的离子液体应用研究的进展报告，以期推动离子液体在更多领域的应用和发展。

二、离子液体在化学反应中的应用离子液体作为一种新型的绿色溶剂和反应介质，近年来在化学反应领域的应用受到了广泛的关注和研究。

其独特的物理化学性质，如低蒸汽压、高离子导电性、良好的热稳定性和化学稳定性，使得离子液体成为许多传统有机溶剂的理想替代品。

在有机合成领域，离子液体作为反应介质，可以有效地提高反应的选择性和产率。

例如，在Wittig反应、Diels-Alder反应以及Heck 反应等经典有机反应中，离子液体的使用不仅能够改善反应的动力学行为，还能显著提高产物的纯度。

离子液体还在电化学领域展现出巨大的应用潜力。

作为一种高效的电解质，离子液体在电化学合成、电沉积以及电池技术等方面都有广泛的应用。

其宽的电化学窗口和良好的离子导电性使得离子液体成为下一代高性能电池的理想选择。

值得一提的是，离子液体还在催化反应中发挥着重要作用。

作为一种新型的催化剂载体或反应介质，离子液体能够与催化剂之间形成协同作用，从而提高催化剂的活性和稳定性。

例如，在烃类裂解、酯化反应以及生物质转化等催化过程中，离子液体的引入都能够显著提升反应效率。

然而，尽管离子液体在化学反应中展现出众多优势，但其在实际应用中仍面临一些挑战和问题，如成本较高、合成方法复杂以及在某些反应中的性能尚不稳定等。

因此，未来在离子液体的研究中，还需要进一步探索其合成方法、优化其性能，并拓展其在更多化学反应领域的应用。