成方面显示出潜在的应用前景。例如,传统的FriedelCrafts烷基化反应在80℃下反应8h,得到产率为80的异构体混合物,采用离子液体,同样的反应在0℃下反应30s得到产率为98的单一异构体。除了它们所表现出的高活性、高选择性外,离子液体还具有如下优点:
(1)具有较宽的稳定温度范围。通常在300℃范围内为液体,有利于动力学控制;在高于200℃时具有良好的热稳定性和化学稳定性。
(2)具有良好的溶解性能。它们对无机和有机材料表现出良好的溶解能力。(3)通过对阴、阳离子的合理设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性,并且其酸度可调至超酸。(4)易于与其它物质分离,可以循环利用。(5)稳定、不易燃、可传热、可流动。(6)制备简单。如BMIMClAlCl3,可由商业成品甲基咪唑和卤代烷直接合成中间产物,再与含有目标阴离子的无机盐反应生成相应的离子液体。(7)具有较弱的配位趋势。
2离子液体的合成方法
离子液体的合成基本上有两种方法: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。其优点是操作简便而且经济,没有副产物,产品易纯化,如硝基乙胺离子液体就是由乙胺的水溶液与硝酸中和反应制备。如果难以直接得到目标离子液体,就须用两步合成法。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置换出X离子或加入L酸MXy来得到目标离子液体,通常将一些离子液体混合是开发具有更好性能以及低共熔点的新型离子液体的一种方法。
21直接合成法
(1)中和法:文献报道了用叔胺与酸生成离子液体的方法,简称中和法。反应一
f离子液体在催化剂制备中的应用
3
步完成,因为没有副产物,产物提纯简单,但是季铵离子液体上少1个烷基多1个氢。用这种多方法己经合成超过100种离子液体,如EmimOTf熔点为8℃,mimBF4熔点为59℃。
(2)叔胺与酯反应:文献报道用叔胺与酯反应生成季铵类离子液体的方法,限负离子为OTf的离子液体,如mimROTfRmimOTf在l1l三氯乙烷等溶剂中进行。
(3)一锅法:文献阐述了一锅制法,甲醛、甲胺、乙二醛、四氟硼酸、正丁基叔胺一锅反应制得离子液体混合物,其中BBimBF4占41,BmimBF4占50,Mi
imBF4占9。
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。硝基乙胺离子液体可以由乙胺的水溶液与硝酸中和一步合成。通过季铵化反应也可以一步制备出多种离子液体,如1r