多余的水为了确保离子液体的纯净再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中用活性炭处理最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。最近Hirao等用此法合成了一系列不同阳离子的四氟硼酸盐离子液体。另外通过季铵化反应也可以一步制备出多种离子液体如1一丁基一3一甲基咪唑镐盐bmimCFSO、bmimCI等。
22两步合成法
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一置换出x一离子或加人Lewis酸MX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或NHY时产生Ag沉淀或NH、HX气体而容易除去加人强质子酸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。应特别注意的是在用目标阴离子Y一交换x一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一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。另外直接将Lewis酸MXr与卤盐结合可制备阳子Mx。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。
3离子液体的物理化学特性
离子液体的物理化学特性如熔点、黏度、密度、亲水性和热稳定性等可以通过选择合适的
f阳离子和阴离子调配在很宽的范围内加以调变。尤其是对水的相容性调变对用作反应介质分离产物和催化剂极为有利。下面拟用一些性能数据说明离子液体的结构面貌和其物化性能间的关系。
31熔点
熔点是作为离子液体的关键判据性质之一。离子液体要求熔点低在室温为液体。由不同氯化物的熔点可知阳离子的结构特征对其熔点造成明显的影响。阳离子结构的对称性越低离子间相互作用越弱阳离子电荷分布均匀则其熔点越低阴离子体积增大也会促进熔点降低。一般来说低熔点离子液体的阳离子具备下述特征低对称性、弱的分子间作用力和阳离子电荷的均匀分布。
32溶解性
离子液体能够溶解有机物、无机物和聚合物等不同物质是很多化学反应的良溶剂。成功地使用离子液体需要系统地研究其溶解特性。离子液体的溶解性与其阳离子和阴离子的特性密切相关。阳离子对离子液体溶解性的影响可由正辛烯在含相同甲苯磺酸根阴离子季铵盐离子液体中的溶解性看出随着离子液体的季铵阳离子侧链变大即非极性特征增加正辛烯的溶解性随之变大。由此可见改变离子的烷r