离子液体存在稳定性、流动性较好、不容易燃烧与挥发等等诸多优势特点。使其在传统的基础上发展进步, 并促使分离过程得以有效改善, 还在一定程度上促使其反应机理得到增强, 而且其分离的效率也进一步加快。
1 离子液体
1.1 特点
与其它有机溶液进行对比分析, 离子液体有着自己独特的优势, 包含了溶剂、催化剂这两种常被利用的功能。其一不仅稳定性能与流动性较好, 还不容易燃烧与挥发。其二不仅能够溶解诸多无机亦或是有机、高分子材料, 而且其溶解度与范围也很大。其三电化学窗口相对而言比较宽, 导电性能也很不错, 有较佳的抗氧化性。其四其反应表现出了FlanklinBronstedLewis酸性, 某些时刻也拥有较强的强酸酸性。其五呈液态的稳定稳定范围比较广泛而且还容易控制, 可达-90°C到-300°C这个范围。与其它有机溶液相对比而言, 离子这种有机溶液的熔点也就在其中显得比较低, 这在一定程度上让其避免了许多的副反应现象发生, 比如说反应分解, 亦或是歧化这样的。第六点, 离子这种有机溶液呈透明状, 没有颜色, 更没有什么气味, 而且产生的蒸汽压相对而言也是很低的, 这对保护环境而言无疑是很有利的。第七点, 这也是一种可设计溶剂, 可以依照组成离子这种有机溶液的两大成分的区别进行配对, 设计出不同的目标离子液体。除了这些方面, 离子这种有机溶液也可以被多次重复利用率等等特点。
1.2 结构与性能
由于其阴、阳离子的组成方式不同, 结构也就不一样, 这两者的物化性能也会相应的出现很大幅度的变化。
首先从其熔点这方面进行分析, 可以说这是其中拥有不低影响力的一个参数。而显然阳离子对其熔点产生的影响, 通常在很大程度上受到来自于不对称性程度这方面的限制, 程度与熔点呈现出反比关系, 随着前者的提高后则就有所下降。而阴离子则是随着尺寸的增加, 而熔点下降。其次, 从溶解性方面而言, 其溶解性与阴、阳离子有着很大的关联。阳离子对其产生的作用呈现为随其季铵离子侧链的烯溶解性提升。阴离子对其溶解性影响可以从同等[BMM]阳离子的离子液体中的溶解性将其两方面相互对比, 从而就能得到证实。此外还可以从其密度、酸碱性、热稳定性、黏度以及导电性与电位窗口方面进行分析。
2 在有机合成中关于离子液体的几大主要应用
2.1 有机合成的反应环境
离子这种有机溶液的进行反应大部分基本上均是在分子溶剂里面完成的。其反应所需要的环境条件也是比较苛刻的, 需在高温、高压等环境下进行。而其在反应的过程中不可避免出产生产物, 若其产率较低, 则一般而言出现一些对环境有影响的废物亦或是废液。也因其自身所具备两大比较有优势的功能, 即溶剂同催化剂, 让其同传统的那些有机溶液相对比而言, 就拥有了许多独特的优势所在。能够使其反应在两相或均相这两种之中, 从而对其反应机理产生加强的改变功能, 从而在此基础上产生一种更新的催化活性。不仅给有机合成一个新的契机, 使其有了更佳的反应环节, 还在很大程度上对为保护环境做了巨大贡献。
2.2 F-C反应
Friedel-Crafts这种反应, 在以前是利用Lewis酸这种拥有较高活性存在当成是反应中需要的催化剂, 选择醇之类的烷化剂与酸之类的酰化剂, 用作于烷基化反应, 亦或是酰基化这种反应。在其反应中不可避免会出现许多不利于环境保护的产物, 比如说其中的酸性富铝这种废物, 还有排放出有毒的蒸汽。对损害环境质量。但是若选择使用室温离子液体, 比如说[EMM]AICI作为其催化剂, 不仅能够达成大量芳烃的F-C反应, 并且其反应温度相对而言也比较低, 用时较短, 产率又较高等等诸多优势。
2.3 Michael加成反应
该方法对于C-C键的形成反应而言, 具有不可低估的影响力。Ni (acac) 就对作为一种催化剂, 被应用于[BMM]BF离子液体之中, 产生比较不错的反应。在这个反应中产生了许多产物, 其中包含的3-乙醇基、-2.6-已二酮均是不低于98%。可以说这是种比较经济型的反应, 活性相对而言已经是比较高的, 而且催化剂更是可以进行循环使用。
2.4 Pechmann缩合反应
在传统的香豆素中, 这种方法使合成其的一种重要方式。现在通过一定改善后, 在其反应中选择用硫酸、三氯化铝之类的催化剂, 从而使得环保问题受到一定程度的影响。然而若是选择Lewis离子液体让[EMM]AICI作为其催化剂, 使其苯酚、乙酰乙酸乙酯在Pechmann的作用下缩合成香豆素衍生物。并其让其在室温这样的反应环境中使得速度得到一定的提升, 甚至其产率更是高达达86%-95%这个范围, 是合成香豆素绿色其中一项效率比较不错的方式。
3 结语
离子这种绿色溶剂, 各方面性能俱佳, 反应条件温和。符合当前不断倡导的绿色化学道路, 也遵循了环境绿色化与洁净化的发展原则。近年来, 不仅针对离子这种有机溶液进行了比较深入的研究, 就其与混合物热力学性质方面的探析也不断在增强, 并将其在温室下的状态以及其不对称与共性能这些方面都进行了研究。并在其一定程度上取得了不错的研究成效, 使得其生产成本在很大程度上有效降低。
摘要：离子液体在室温下一般处于液体状态, 其组成成分主要是无机阴离子和有机阳离子。由于其本身具备的诸多优势特征, 使得其在有机合成与其他领域的应用越来越广泛, 在很大程度上提升了选择活性与分离效率, 符合了当前社会不断倡导的“绿色化学”口号。本文简要分析了离子液体与一般有机溶剂比较而言存在的诸多优势特点, 并进一步简述了其结构与性能, 着重讲解了离子液体在有机合成中的运用。
关键词：离子液体,有机合成,运用
参考文献
[1] 王英磊.聚乙二醇接枝功能化离子液体的合成及其在有机合成中的应用[D].南京理工大学, 2014.
[2] 蒋栋.离子液体的构效关系及其在有机合成中的拓展研究[J].华东师范大学学报, 2010, 07.