介紹幾種主要的咪唑類離子液體(AMIMCl、EMIMBr、AMIMBr、BMIMCl、(MA)MIMCL)的合成
離子液體是由陰陽離子組成,其中陽離子有幾種類型,主要部分是咪唑環的則稱為咪唑類離子液體,如圖為1,3-二甲基咪唑陽離子,側鏈可以是不同碳鏈的,也可以是1,2,3三取代的,這些陽離子組成的離子液體都稱為咪唑類離子液體。
根據離子液體的酸堿性可把離子液體分為Lewis酸性、 Lewis堿性、Br?nsted酸性、Br?nsted堿性和中性離子液體。廣義的酸性離子液體就是指可以提供質子或者得到電子的離子液體
咪唑類離子液體有哪些?
咪唑類離子液體種類多,是目前應用廣泛的離子液體。 陽離子包括:1-烷基咪唑,1-烷基3-甲基咪唑,1-烷基-2,3-二甲基咪唑等三大類,其中烷基有:甲基,乙基,丙基,丁基,戊基,己基,辛基,癸基,十二烷基,十四烷基,十六烷基,十八烷基等; 陰離子包括:氯,溴,碘,四氟硼酸,六氟磷酸,醋酸,雙三氟甲烷磺酰亞胺,硝酸,高氯酸,硫酸氫,磷酸二氫,三氟甲烷磺酸,三氟乙酸,對甲苯磺酸等。
咪唑類離子液體溶于水嗎? 咪唑類離子液體親水嗎?
咪唑類離子液體能夠溶于水,具有親水性。同時,它們也能溶解多種有機化合物、無機化合物和聚合物,具有良好的溶解性。
咪唑類離子液體溶解性:
咪唑類離子液體具有良好的溶解性,這與其離子特性和結構有關。咪唑類離子液體能夠與多種物質形成復雜的相互作用,從而改變物質的溶解度、穩定性和化學活性。通過改變離子的結構和組成,可以進一步調整其溶解度和選擇性溶解性。
此外,咪唑類離子液體還可以與不同的溶質發生離子-離子、離子-分子或分子-分子相互作用,進一步調整物質的溶解性。
本文主要介紹幾類咪唑類離子液體的合成:
1. AMIMCl的合成:
將220ml烯丙基氯與145ml甲基咪唑加入500ml燒瓶(摩爾比1.5:1,烯丙基氯過量),磁力攪拌,55℃回流(8-9h)。蒸出剩余烯丙基氯,再旋蒸。產率:95%。產物為淺黃色透明液體。
2. EMIMBr的合成:將90ml溴乙烷與64ml甲基咪唑加入燒瓶(摩爾比1.5:1,溴乙烷過量),磁力攪拌,60℃回流1h。產生白色固體。繼續回流24h。90℃旋轉蒸發。產率:94%。熱產物為黃色透明液體,冷卻后為白色片狀晶體。
3. AMIMBr的合成:
將74.6g烯丙基溴與41ml甲基咪唑加入燒瓶(摩爾比1.2:1,烯丙基澳過量),磁力攪拌,水浴冷卻反應3h,90℃加熱反應3.5h。80℃旋蒸3h.產物為深紅色粘稠液體。產率:90%。
4. BMIMCl的合成:
將225ml氯代正丁烷與145ml甲基咪唑加入550ml燒瓶(摩爾比1.2:1,氯代正丁烷過量),磁力攪拌,100℃回流48h。蒸出剩余的氯代正丁烷,再旋轉蒸發。熱產物為淺黃色透明液體,冷卻后為白色固體。產率:95%。
5. (MA)MIMCL的合成:
將50ml甲基烯丙基氯與37ml甲基咪唑加入燒瓶(摩爾比1:1),磁力攪拌,48℃反應5h,旋轉蒸發。產物為紅色半透明液體。產率:90%。
總結:
咪唑類離子液體的性質和優點介紹:
咪唑類離子液體具有許多獨特的性質和優點。
穩定性:咪唑類離子液體在空氣中能維持液態,具有低蒸汽壓,難揮發,電化學窗口寬等優點。
1.結構可設計性:咪唑類離子液體可以通過烷基化反應等引入不同的官能團,使其具有不同的性能。同時,也可以改變陰離子,使其具有不同的親疏水性、粘度、導電率等,以適應不同的應用環境。
2.良好的溶解性:咪唑類離子液體可以溶解多種有機化合物、無機化合物和聚合物,具有良好的溶解性。
3.可回收利用:咪唑類離子液體具有良好的可回收利用性,減少了對環境的污染。
4.節能、省時、收率高、無污染:咪唑類離子液體作為分離提純溶劑具有節能、省時、收率高、無污染等優點。
這些性質和優點使得咪唑類離子液體在化學工業、能源科學、材料科學等領域中得到了廣泛的應用。
咪唑類離子液體具有結構易修飾、蒸氣壓低和易回收利用等優點,被廣泛應用于各個領域。以下是一些咪唑類離子液體的應用:
1.化學工業領域:咪唑類離子液體可用作催化劑和溶劑,具有高效、環境友好的特點。例如,它可以用于烷基化反應、烯烴氫甲酰化反應、酮氫化反應等有機合成中。
2.能源科學領域:咪唑類離子液體可以用作電解質,具有良好的導電性、穩定性和溶解性。在燃料電池、鋰離子電池等電池系統的研究和應用中,它用作電解質可以發揮其優勢。
3.材料科學領域:咪唑類離子液體可用作模板劑、溶膠-凝膠劑和涂層劑,用于合成納米材料、高分子材料等。
4.天然產物提取:咪唑類離子液體在天然黃酮類成分的提取中有所應用。綜述了目前天然產物中黃酮類成分的提取方法,并指出了離子液體的綠色回收和可食用型離子液體的開發是未來的發展方向。
5.有機合成:咪唑類離子液體在有機合成中具有廣泛的應用價值,可作為催化劑用于醇和胺的烷基化反應、烯烴的氫甲酰化反應、酮的氫化反應等。
6.綠色反應體系設計:基于咪唑類離子液體的結構與性質,可以設計可回收的綠色反應體系。例如,利用咪唑類離子液體作為溶劑,芳基亞磺酸鈉為硫源,無機酸存在下與富電子芳烴發生芳香親電取代反應合成二芳基硫醚。該方法底物適用范圍廣,富電子的酚類、芳胺類、吲哚類和其它雜環化合物均可在此條件下生成相應的芳基硫醚,產率高達97%。
7.水相囊泡鈀催化體系:利用PEG接枝的咪唑類離子液體,設計了一種穩定可回收的水相囊泡鈀催化體系。在此體系中,水合肼作為為還原劑,避免了氫氣的使用。通過動態光散射和透射電子顯微鏡對水相中離子液體的形態進行表征,確定了其在水中形成的集團為囊泡。
總的來說,咪唑類離子液體具有很多好的化學物理性質,這些性質使得它在很多重要的領域都有著廣泛的應用前景。
西安齊岳生物供應各種離子液體。根據陽離子分類,常規離子液體包含六大類:咪唑類、吡啶類、季銨類、季鏻類、吡咯烷類和哌啶類。功能化離子液體包含十大類:羥基、羧基、醚基、酯基、氨基、磺酸基、烯基、芐基、腈基、胍類。
下面是咪唑類離子液體產品目錄:
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