非质子型离子液体
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离子液体的性质,改性和下一代1:离子液体的性质,考虑到离子液体及其应用的宽泛性,很难简单的概括离子液体的性质和发展趋势。
因此著者更愿意总结离子液体的不同点而不是共同点。
而且前人总结的离子液体的某些性质也存在一定的争议:例如电化学窗口,热稳定的长久性(热稳定性在过去的一段时间过于看重),极性,挥发性(某些离子液体在适当的条件下会蒸发)。
为什么会出现这种争议呢?这是近年来所取得的改进技术所带来的,测量手段的进步,知识的深化,以及那些能够显著影响离子液体的热物理性质的杂质量化(离子色谱仪,ICP-MS)的精确性带来的描述的准确性。
就离子液体的物理-化学性质而言,实验手段的不同,数据库数据的时限性都会对其不一致性产生影响。
但是,离子液体还是具有广发接受的类属性质。
他们完全由离子组成(见表一)。
举个例子来说,在熔点为12摄氏度的【BMI】【PF6】系列中,离子熔化时的密度是4.8mol/l。
离子液体的熔化温度,人为地规定,要低于100摄氏度,离子度要高于99%。
这些基本的类属性质在离子液体的书籍和数据库(例如离子液体的热性质-美国标准与技术协会编著)中都可以找到。
这里不再一一详述-只在下文中讨论一些关键的具有代表性的性质。
熔点:文献中离子液体的熔点一定要谨慎对待,离子液体的熔点具有不确定性,它们能够经受超冷,而且可能存在杂质的影响。
挥发性:对于典型的离子液体,正常的沸点与它们的标准大气压下的饱和蒸汽压有关,通过实验的手段确定的饱和蒸汽压是不准确的,因为离子液体适当的低温条件下是不挥发的。
尽管如此,还是有文献可循,离子液体在200-300摄氏度的情况下会蒸发,但是当压力急剧下降时,挥发的速度很低,小于0.01g/H。
问题是什么样的离子是离子液体?离子液体中的离子本性可以部分解释它们气态时的蒸汽压可以忽略不记的事实,也可以把它们同常规的分子溶剂区分开来。
离子度的量化是定义离子液体的指标。
而这些又可以通过有效的离子浓度来代替。
离子液体的新型催化反应研究离子液体是一种由离子构成的非晶态液体,其基本结构是离子基团和空间基团构成的,离子液体的一大特点是熔点低、热稳定性好、能量传输效率高、可重复利用性好等。
由于离子液体这些特点,它在催化反应方面开创了一种全新的研究领域,被广泛应用于有机合成反应、酶反应、氧化反应等。
今天,我们就来探究离子液体在催化反应领域的新型研究。
离子液体在催化反应领域的优点便于反应控制离子液体是化学反应中新型的反应介质之一,它具有温和的反应条件、优异的反应控制能力和惊人的稳定性,同时还有着极高的溶解性和选择性。
离子液体的结构和物理性质可通过调整组成、基团、阳离子种类、最外层等不同因素进行调节,进而实现对反应条件的调节和控制。
优势明显离子液体具有优异的物理化学性质,与有机溶剂相比,离子液体具有较低的挥发性,使得反应体系容易控制。
同时,由于离子液体的反应介质稳定性好,可保证反应体系的均一性和稳定性。
再加之其对游离基和离子中间体的过渡态有相对定向的作用,因此离子液体氧化反应的选择性比传统有机溶剂更高。
推广价值高离子液体因具有上述优点,在生产中的应用价值也逐渐受到重视。
例如,在液体催化领域,离子液体已成为一种新兴的研究方向。
氧化反应、环化反应、挥发分析、光化学反应等领域,都能够找到离子液体的痕迹,它们不仅可以适应化学反应的需要,还有着较高的推广价值。
离子液体在催化反应领域的应用氧化反应离子液体为氧化反应提供了一种新的反应介质。
很多离子液体能够催化氧化反应,因此被称为氧化剂,如[TMIM][OAc]体系在催化环己烷氧化反应中显示出其较好的活性、选择性和稳定性。
此外,由于离子液体常温离子性,可以与其他氧化剂替代,从而避免某些线性氧化剂中存在的致毒和安全隐患,所以在应用方面也更为广泛。
环化反应离子液体也可以在有机合成领域催化环化反应,例如,Li等人通过化学方式合成出了聚合物PAN-ILs,用于在碳酸酯和伯醇之间的环化反应中催化器件,结果显示它在催化缩合和环化反应的效果比有机溶剂更优,并且可以用于再生,极大地降低了生产成本。
《Nature》:离子液体,药物研发的新方向(原作者:Robin D. Rogers等)在当前的药物研发、生产和监管中,重点毫无疑问是固体的活性成分,通常被制成粉剂或片剂。
而液体形式,被看作中间步骤的产物而不是终点,经常被人们忽视。
但是固体活性成分要想最终上市,有个无法绕过的门槛——溶解度,溶解度不好就无法被人体很好的吸收。
40-70%的药物研发的失败,都是倒在了溶解度不佳上。
离子液体,作为一类令人激动的可规避上述问题的化合物,却正被人们所忽视。
目前市面上销售的药物有一半是由离子键连接在一起的盐。
相对于固体形态,在室温或体温状态下为液体的盐具有更好的溶解度、吸收度和稳定性。
离子液体还可以一次性递送两种或更多的活性成分。
例如,通过将止痛药普鲁卡因的活性离子与非甾体抗炎药(NSAID)水杨酸相结合生成液体盐——普鲁卡因水杨酸盐。
它可以更有效、更廉价地发挥这两种化合物的药用功效,同时也开辟了新的治疗方案。
随着现在药物发现的思路越来越停滞不前,是时候尝试替代方案了。
我们呼吁化学家和制药业开发药物的液体盐形式。
化学家需要更多地了解离子液体的相互作用谱、离子键的设计方法以及离子的选择如何改变离子化合物的化学、物理和生物性质。
同时,药物监管机构也需要跟上步伐,把液态活性成分也纳入考虑范围。
为什么离子液体会被忽略?首先,大多数学术界和工业界的化学家缺乏对它们的了解,也缺乏相应的经验。
化学课和教科书中告诉我们新分子是通过共价键而非离子键结合在一起的。
其次,制药公司也相对保守,离子液体对他们来说既陌生又不好管理,同时对于商业开发来说也过于冒险。
还有一个原因,就是学术界和产业界的认知问题。
在过去20年,许多研究者(包括我们)已经证明了离子液体的巨大价值,可以作为溶剂、电解质和压缩机液,它们可重复使用、不挥发、十分安全。
然而,科学家们对这些化合物的绝大多数研究,仍然局限在它们的最初用途上。
例如,二烷基咪唑(dialkylimidazolium)、季铵盐和鏻盐(quaternary ammonium and phosphonium salts),还是像20世纪90年代时那样被看作是“绿色”溶剂和电解质。
离子液体1离子液体的概述 (1)2离子液体的种类和性质 (2)3离子液体合成的方法 (4)4离子液体的应用 (6)1离子液体的概述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。
绿色化学作为环境友好化学,它从源头上避免和消除了对生态环境有毒有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用以及副产物等的产生,力求使化学反应具有“原子经济”性,实现废物的“零排放”。
可以看出绿色化学是发展生态经济和工业的关键,是实现可持续发展战略的重要组成部分。
而传统的化学反应和分离过程由于涉及大量的易挥发有机溶剂,容易对环境造成严重污染。
针对常规有机溶剂易产生污染的缺点,为适应绿色化学发展需要,一种新型绿色溶剂—室温离子液体引起人们的高度重视。
室温离子液体是一种兼有液体与固体功能特性的“固体”液体。
特别是离子液体具有“零”蒸气压、高稳定性和催化功能,使得其在取代挥发性高、有毒、且易燃、易爆的有机溶剂或高腐蚀性及污染环境的浓硫酸、氢氟酸等无机酸,发展绿色化学和清洁工艺与过程研究领域中具有广泛的应用前景。
作为一种非传统液体,其物理、化学性质前人一直在不断的研究,发现了大量有价值的数据和规律。
但离子液体毕竟是新兴事物,还有许多未开发的空白,致使离子液体本身的特性还未能被系统的充分认识。
而且有一些很必要的物理数据还没有准确测定甚至尚未测定,这些都限制了离子液体的应用研究工作的开展。
近年来,随着环境意识的加强,对汽柴油硫含量的要求日益严格,世界各国也纷纷提出了更高的油品质量标准,进一步限制汽柴油中的含硫量以更好地保护人类的生存空间。
因此最大限度地脱除含硫化合物,在燃油生产加工和储备中显得尤为重要。
到目前为止,开发的各种柴油脱硫技术中,加氢还原脱硫技术比较成熟,对反应机理研究比较透彻,也是目前工业脱硫的主要技术。
但加氢脱硫技术的苛刻反应条件和高成本,限制了它的应用。
探索更温和的脱硫方法和条件是当前实现可持续发展战略的重要工作之一,也是突破制约化学工业发展瓶颈的主要手段,而室温离子液体的良好的脱硫效果让研究者们看到了一类对环境友好的新型绿色溶剂。
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。
离子液体的分类、合成与应用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,在许多领域中有着广泛的应用。
本文旨在介绍离子液体的分类、合成与应用,以期为相关领域的研究提供一定的参考。
离子液体是指全部由离子组成的液体,具有良好的导电性、稳定性和可设计性。
离子液体在科学领域中有着广泛的应用,如催化剂、电化学、材料科学等。
本文将重点介绍离子液体的分类、合成与应用。
离子液体可以根据不同的阳离子和阴离子进行分类。
根据阳离子的类型,离子液体主要分为以下几类:烷基咪唑离子液体:这类离子液体具有较高的熔点和良好的热稳定性,是应用最广泛的离子液体之一。
吡啶鎓离子液体:这类离子液体具有良好的化学稳定性和较高的粘度,适用于高温下的催化反应。
季铵盐离子液体:这类离子液体具有较低的熔点和较高的电导率,适用于电化学领域。
季膦盐离子液体:这类离子液体具有较高的稳定性和低毒性,适用于食品和医药等领域。
根据阴离子的类型,离子液体也可以分为以下几类:氯离子型离子液体:以氯离子为阴离子的离子液体,具有较低的熔点和较高的电导率。
溴离子型离子液体:以溴离子为阴离子的离子液体,具有较高的稳定性和良好的溶解性。
氟离子型离子液体:以氟离子为阴离子的离子液体,具有极高的稳定性和低表面张力。
磷酸根型离子液体:以磷酸根为阴离子的离子液体,具有较高的粘度和良好的热稳定性。
选择合适的阳离子和阴离子:根据需要选择合适的阳离子和阴离子,以满足对离子液体的性质和应用要求。
合成阳离子:将选择的阳离子进行化学合成,得到目标阳离子。
合成阴离子:将选择的阴离子进行化学合成,得到目标阴离子。
合成离子液体:将合成的阳离子和阴离子在一定的条件下混合,得到目标离子液体。
影响离子液体合成的因素有很多,如反应温度、反应时间、溶剂种类和浓度等。
在实际合成过程中,需要对这些因素进行优化和控制,以保证合成的离子液体具有优良的性质和稳定性。
离子液体在许多领域中有着广泛的应用,其主要应用领域包括:催化反应:离子液体可以作为催化剂的载体,提高催化剂的活性和选择性。
煤炭与化工Coal and Chemical Industry第43卷第12期2020年12月Vol.43 No. 12Dec. 2020化工工艺与工程离子液体催化芳煙硝化反应研究进展刘岳明1,刘晨1,2,刘 冉1,张珂1,张娟1,赵地顺1(1.河北科技大学"河北科技大学-南非大学”新能源国际联合实验室,河北石家庄050018;2.石家庄科技信息职业学院,河北石家庄050000)摘要:芳香族化合物的硝化产物在工业上有着广泛的用途,传统硝化工艺以浓硫酸作为催化剂,虽然操作条件成熟,但有强烈的腐蚀性,处理困难。
近年来,随着对绿色催化剂的深入研究,可替代传统混酸硝化体系的绿色催化硝化体系引起了广泛的研究兴趣,其中将新型绿色功能化离子液体作为硝化反应催化剂,实现硝化反应绿色清洁生产成为研究热点。
通过 对离子液体应用于芳婕硝化反应的研究现状进行综述,表明离子液体具有较为理想的绿色催 化前景。
关键词:离子液体;芳香族化合物;催化;硝化;绿色化学中图分类号:TQ241文献标识码:A 文章编号:2095-5979 ( 2020 ) 12-0111-07Research progress on nitrification of aromaticcompounds catalyzed by ionic liquidsLiu Yueming 1, Liu Chen 1,2, Liu Ran 1, Zhang Ke 1, Zhang Juan 1, Zhao Di s hun 1(1. Hebei Science and Technology University, New Energy International Joint Laboratory of H ebei Science and Technology Unwersity- South AfricaUnwersity, Shijiazhuang 050018, China; 2. Shijiazhuang Technology and Information VocationalCollege, Shyiazhuang 050000, China )Abstract : The nitrification products of aromatic compounds are widely used in industry. The traditional nitrification reaction process was using concentrated sulfuric acid as catalyst. Although the operation condition is mature, it has strong corrosivity and is difficult to treat. In recent years, as the study of green catalysts, the green catalytic nitrification systemwhich could replace the traditional nitrification system of mixed acid has attracted wide research interests. So, using new green functional ionic liquids as environment —friendly nitrification catalyst for realizing green and clean nitrificationreaction become a research hotspot. The research progress of ionic liquids used in aromatics nitration reaction was reviewed, and the ionic liquids showed an ideal green catalytic prospect.Key words : ionic liquid; aromatic compounds; catalyze; nitration0引 言工业生产过程中排放的挥发性有机化合物(VOCs)是大气中有机气体污染物的主要来源,不 仅对人类的健康造成严重危害,同时也是公认的可吸入颗粒物PM2.5前驱体,随着经济的发展,VOCs 气体的年排放量持续增长,如何有效控制并处理VOCs 气体成为研究热点。
离子液体的分类、合成与应用当前研究的离子液体的正离子有4类:烷基季铵离子、烷基季瞵离子、1, 3-二烷基取代的咪唑离子、N-烷基取代的吡啶离子记为。
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,是在1992年发现[ emim ] BF4的熔点为12 ℃以来发展起来的。
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。
[center][center][center]其正离子多为烷基取代的咪唑离子[ R1 R3im ] + ,如[ bmim ] + ,负离子多用BF4-、PF6- ,也有CF3SO3-、(CF3SO2)2N-、C3F7COO-、C4F9SO3、CF3COO- 、(CFSO2)3C- 、(C2F5SO2)3C- 、(C2F5SO2)2N-、SbF6-、AsF6、为负离子的3离子液体要注意防止爆炸(特别是干燥时)。
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、烷基钅翁阳离子、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。
离子液体合成大体上有2种基本方法:直接合成法和两步合成法。
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。
离子液体的性质,改性和下一代1:离子液体的性质,考虑到离子液体及其应用的宽泛性,很难简单的概括离子液体的性质和发展趋势。
因此著者更愿意总结离子液体的不同点而不是共同点。
而且前人总结的离子液体的某些性质也存在一定的争议:例如电化学窗口,热稳定的长久性(热稳定性在过去的一段时间过于看重),极性,挥发性(某些离子液体在适当的条件下会蒸发)。
为什么会出现这种争议呢?这是近年来所取得的改进技术所带来的,测量手段的进步,知识的深化,以及那些能够显著影响离子液体的热物理性质的杂质量化(离子色谱仪,ICP-MS)的精确性带来的描述的准确性。
就离子液体的物理-化学性质而言,实验手段的不同,数据库数据的时限性都会对其不一致性产生影响。
但是,离子液体还是具有广发接受的类属性质。
他们完全由离子组成(见表一)。
举个例子来说,在熔点为12摄氏度的【BMI】【PF6】系列中,离子熔化时的密度是4.8mol/l。
离子液体的熔化温度,人为地规定,要低于100摄氏度,离子度要高于99%。
这些基本的类属性质在离子液体的书籍和数据库(例如离子液体的热性质-美国标准与技术协会编著)中都可以找到。
这里不再一一详述-只在下文中讨论一些关键的具有代表性的性质。
熔点:文献中离子液体的熔点一定要谨慎对待,离子液体的熔点具有不确定性,它们能够经受超冷,而且可能存在杂质的影响。
挥发性:对于典型的离子液体,正常的沸点与它们的标准大气压下的饱和蒸汽压有关,通过实验的手段确定的饱和蒸汽压是不准确的,因为离子液体适当的低温条件下是不挥发的。
尽管如此,还是有文献可循,离子液体在200-300摄氏度的情况下会蒸发,但是当压力急剧下降时,挥发的速度很低,小于0.01g/H。
问题是什么样的离子是离子液体?离子液体中的离子本性可以部分解释它们气态时的蒸汽压可以忽略不记的事实,也可以把它们同常规的分子溶剂区分开来。
离子度的量化是定义离子液体的指标。
而这些又可以通过有效的离子浓度来代替。
离子液体的化学结构与物理性质离子液体作为一种新型绿色溶剂,在化学、材料、环境和能源等领域得到了广泛的应用。
它是由离子对组成的稳定液态体系,具有较低的挥发性、较高的热稳定性、较宽的电化学窗口和较好的解剖能力。
本文将重点介绍离子液体的化学结构和物理性质。
一、离子液体的化学结构离子液体的化学结构可以分为两部分:阳离子和阴离子。
一般来说,离子液体的阳离子和阴离子可以通过化学键、氢键、范德华力等相互作用力相互结合,形成强烈的相互作用。
其化学键通常包括共价键、离子键、氢键等多种化学键。
其中,离子键是最常见的化学键,它是由正负离子之间的静电吸引力形成的化学键。
而氢键是一种弱的化学键,是由氢原子和更电负的原子之间的相互作用而产生的。
除了化学键,离子液体的化学结构还包括ジіω合物(离子与溶剂分子之间的相互作用)、杂化型离子液体(封闭的化合物结构和传统离子液体结合成的类似复合物)、CO2俘获和CH4俘获等,其化学结构多样。
二、离子液体的物理性质离子液体的物理性质是由其化学结构所决定的。
下面将重点介绍离子液体的熔点、密度、热稳定性以及对环境和生物的影响。
1. 熔点离子液体的熔点通常很低,常在100-200℃范围内。
这是因为离子液体的分子结构决定了它具有较小、较简单的分子结构,不具有大量的分子碰撞之间的热运动。
另外,在离子液体中,离子对通常具有较强的静电作用力,阻碍了离子的运动,导致熔点降低。
2. 密度离子液体的密度也比较高,通常在1.2-2.2 g/cm³之间。
这是因为离子液体具有很高的分子数,高分子密度,而且离子对之间的作用力很强,使其密度难以降低。
3. 热稳定性离子液体具有较好的热稳定性。
在高温下,离子液体不会分解,也不会发生挥发。
这种稳定性是由其特殊的化学结构所决定的,其分子极化性小,分子键强度高、稳定性高,热辐射不易破坏。
4. 对环境和生物的影响离子液体是一种绿色、低毒性的材料。
它具有良好的生物相容性,并能在很大程度上减少对环境的污染。
水热体系中的凝聚态及化学反应摘要:大自然中时时刻刻都在进行着各种水参与的化学反应,水的存在也是生命开始并延续的前提条件;研究水的结构与性质及水热化学反应对绿色化学合成和认识生命起源具有重要的指导意义。
关键词:水热体系;凝聚态;化学反应引言离子液体是一类由有机阳离子(如咪唑类离子、吡啶类离子、吡咯烷类离子和四烷基磷类离子)和有机/无机阴离子(如六氟磷酸离子[PF6]-、四氟硼酸离子[BF4]-、双三氟甲磺酰亚胺离子[TFSI]-、卤素离子[X]-)组成的,在室温条件下呈液态的“盐”。
由于具有高电化学稳定性、高热稳定性、忽略不计的蒸气压和不易燃性等诸多优良特性,离子液体在实现节能降耗、资源节约和环境保护等方面表现出高效、低碳、清洁、循环的绿色特性,因此被认为是传统溶剂的安全替代品和升级品。
例如,离子液体具有增加CO2溶解度和协同催化的功能,是CO2捕集和转化技术中非常有前途的溶剂和电解质;离子液体替代传统的有机或水溶液电解质,能够使电化学储能设备(如电池、超级电容等)在更高的电势下稳定工作,从而实现更高的设备能量密度。
离子液体也是一种可设计的材料,我们可以通过制备具有不同结构和相互作用的阴阳离子来调控离子液体的物理化学和电化学特性。
1水分子的结构水分子(H2O)是一个O原子与两个H原子形成的键角为104°45′的V字形结构分子,两个O-H键键长均为95.84pm。
在水分子中,因为电子云偏向电负性更大的O原子而使其带部分负电,相对地,两个氢原子上带部分正电。
水分子中的正负电荷中心不重合,因此水分子是一种典型的极性分子。
作为偶极矩μ值(μ=6.23×10-30Cm)较大的分子[1],水是一种良好的极性溶剂。
许多种类的化学反应都能够在水介质中进行,如水解反应、复分解反应、沉淀反应、酸碱反应、氧化还原反应等。
研究水的结构与性质对于深入理解化学反应的机理和规律具有重要的意义。
2离子液体的化学结构和物性离子液体的性质本质上由其阴阳离子的化学结构和相互作用决定,因此探索离子结构和离子间相互作用是理解离子液体各种物理化学特性的基础。
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。
山东化工-54-SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2021年第50卷/川00川00川00川0、I专论与综述I-^1111*1II1*1II1*1II1*1II1*1II1*1II1*1111^-壳聚糖的质子化溶解研究进展陈子祥,郭元龙,谢海波*(贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025)摘要:详细描述了壳聚糖和各种质子型溶剂的特征,阐述了壳聚糖在质子型溶液中的溶解机理,系统地总结了近些年国内外学者对于壳聚糖的质子化溶解的研究进展,特别阐述了无水溶液对壳聚糖的溶解研究’发现经质子化溶解及衍生化的的壳聚糖衍生物在抗菌、生物医药及电化学领域都有巨大的应用前景’关键词:壳聚糖;质子型离子液体;无水溶液%壳聚糖衍生物中图分类号:TQ316.6;O636.1文献标识码:A文章编号:1008-021X(2021)03-0054-02Research Progress of Chitosan-Protic SolutionChee Zixiang,Guo Yuanlong,Xia Haibo*(Colleae of Materials and Mem—u/y,Guizhou University,Guiyang550025,China)Abstract:This article describes in detail the characteristics of chitosan and the various protic solvents,expounds the dissolution mechanism oochitosan in thepeoton soeution,and systematica e y summaeiaestheeeseaech oodomesticand ooeeign schoeaeson the peotonated di s oeution oochitosan in eecentyeaes,especia e y ooethestudyoothedi s oeution oochitosan in non-aqueoussoeution.Ctisoound thatthechitosan deeieatieeswhich weeedi s oeeed and deeieatiaed bythepeoton soeution haeegeeatappeicationsin the oieedsooantibacteeiae,biomedicineand eeecteochemistey.Key words:chitosan%p/tic ionic liquid;non-aqueous solution;chitosan derivatives壳聚糖是自然界中的唯一带正电荷的天然碱性多糖,主要来自于活的有机体,其储量丰富仅此于纤维素’壳聚糖的分子式与纤维素类似,有N-乙酰-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖胺通过$-,4糖1键连接起来,每个结构单兀中含有一个氨基和两个径基。
离子液体组成
离子液体是由离子对组成的液体。
它们通常是室温下液态,具有高的热稳定性和低的挥发性。
离子液体的组成可以根据其阳离子和阴离子进行分类。
常见的阳离子包括但不限于:1-丁基-3-甲基咪唑(BMIM)、四丁基铵(TBA)、1-丙基-3-甲基咪唑(PMIM)等。
而阴离子包括但不限于:四氟硼酸(BF4)、六氟磷酸(PF6)、苯磺酸(Tos)等。
离子液体的性质和应用很大程度上取决于其组成。
例如,BMIM-PF6是一种常用的离子液体,具有良好的溶解性能和电化学稳定性,可用于大量领域,如催化、分离、电化学等。
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