离子液体的绿色合成及环境性质

针对离子液体的绿色合成及应用过程中的环境性质,对离子液体常规合成的改进、无溶剂的微波和超声辅助合成等方面的研究进展进行了总结,对离子液体在生物体内的累积程度、离子液体的毒性和降解性等方面的研究进行了介绍。     

阴离子功能化生物柴油离子液体抗氧化剂[X][C6H5COO]的制备

设计合成了两种阴离子功能化离子液体抗氧化剂（[MI][C₆H₅COO]、[Ch][C₆H₅COO]）,采用核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,并研究了两种离子液体抗氧化剂对小桐子生物柴油抗氧化性、铜片腐蚀性和油溶性能的影响。结果表明,离子液体抗氧化剂可有效提高生物柴油氧化稳定性,在添加量为0.3‰时,[MI][C₆H₅COO]的小桐子生物柴油诱导期提高了238%,超过了中国国家标准（6 h）,[Ch][C₆H₅COO]的小桐子生物柴油诱导期提高了141%,未达到中国国家标准。进一步研究了两种离子液体抗氧化剂的油溶性,油溶性能从大到小的顺序为[MI][C₆H₅COO] > [Ch][C₆H₅COO] > GA（合成离子液体抗氧化剂的原料）。实验表明,合成的两种离子液体抗氧化剂中含有亲油阳离子的[MI][C₆H₅COO]综合性能明显优于含有亲水阳离子的[Ch][C₆H₅COO]。     

酸性离子液体催化油酸酯化合成生物柴油简

酸性离子液体具有催化活性好、选择性高及易于回收等优点,是一种应用前景非常好的环境友好的酸性催化剂,在生物柴油合成反应中具有重大的理论意义和应用价值. 本文以油酸和甲醇为原料,探讨了7种不同酸性离子液体在生物柴油合成反应中的催化效应. 研究表明,离子液体酸性越强,催化酯化活性越高;引入磺酸基团可大大增强离子液体Brönsted酸性,使其在酯化反应中发挥溶剂/催化剂的双重作用,促进酯化反应向产物方向进行,达到高产率,因而1-丁基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BHSO₃MIM]HSO₄）催化效果最好. 此外,系统研究了[BHSO₃MIM]HSO₄催化油酸与甲醇酯化反应,并采用响应面法优化了反应条件. 结果发现,该反应的最适醇酸摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间分别为4：1,10%（基于油酸的质量）,130 ℃和4 h;在此条件下,生物柴油产率为97.7%. [BHSO₃MIM]HSO₄连续使用10批次后,仍能保持初始催化活性的95.6%,表现出极好的操作稳定性. 另外,利用该离子液体催化游离脂肪酸含量为72%的废油脂生产生物柴油,反应6 h可获得产率94.9%. 可见,[BHSO₃MIM]HSO₄在酯化生产生物柴油方面具有巨大的应用潜力.     

Brønsted双核碱性离子液体的合成及其在制备生物柴油过程中的催化性能

以N-甲基吗啡啉和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步法合成了新型Brønsted碱性双核离子液体.分别采用¹H-NMR、FT-IR和元素分析对合成的离子液体进行结构分析;采用TGA测试离子液体的热稳定性;同时测定了离子液体的溶解性和碱性.此外,考察了双核碱性离子液体在大豆油和甲醇酯交换反应中的催化活性.结果表明,当甲醇:大豆油=14:1(物质的量比)、离子液体用量为大豆油质量的5%、反应时间5 h、反应温度60 ℃时、生物柴油收率为 95.6%(质量分数),且离子液体经回收、真空干燥,重复使用6次后催化活性没有明显降低,仍能达到94%以上.     

新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油

两步法合成了吗啉阴离子型碱性离子液体1-丁基-3-甲基吗啉盐[Hnmm]Im,经1 H-NMR和FT-IR分析确认了离子液体中间体的结构,并通过阴离子交换得到碱性离子液体,对该离子液体在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,该碱性离子液体[Hnmm]Im具有较高的酯交换催化活性,在60℃、催化剂用量为3%、醇油物质的量比为6.5∶1.0、反应2 h的条件下,产物脂肪酸甲酯(FAME)含量可达95.80%。而且该离子液体的催化稳定性较好,重复使用5次后仍有较高的催化活性。     

新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油

两步法合成了吗啉阴离子型碱性离子液体1-丁基-3-甲基吗啉盐Im,经 ¹H-NMR和FT-IR分析确认了离子液体中间体的结构,并通过阴离子交换得到碱性离子液体,对该离子液体在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,该碱性离子液体Im具有较高的酯交换催化活性,在60 ℃、催化剂用量为3%、醇油物质的量比为6.5：1.0、反应2 h的条件下,产物脂肪酸甲酯（FAME）含量可达95.80%。而且该离子液体的催化稳定性较好,重复使用5次后仍有较高的催化活性。     

高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

 制备了五种对水稳定性好、带-SO3H 官能团的Bronsted酸离子液体,并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油. 结果表明,磺酸类Bronsted酸离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好,其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离,具有很好的稳定性,可以循环使用,对环境友好,是制备生物柴油的较理想催化剂.     

类离子液体及其应用

作为一类新兴的绿色溶剂,类离子液体(pseudo ionic liquids)具有环境友好、廉价易得、生物兼容性好等优点,在有机催化、材料合成、选择性分离和电化学沉积等领域具有广泛的应用前景.本文介绍了类离子液体的定义、分类及其发展现状,讨论了类离子液体与相关概念的异同点及中性配体在类离子液体中的作用,对类离子液体的应用现状进行了总结.以相变储能为例,分析了类离子液体在新领域应用的可行性.最后,本文指出了类离子液体有待开展的研究方向和发展前景.     

离子液体在无机纳米材料合成上的应用

室温离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂,在无机纳米材料合成中的应用引起越来越多研究者的注意。目前,已经利用室温离子液体合成出了纳米多孔材料、纳米粒子和中空球、一维纳米材料等。与传统的溶剂相比,离子液体在合成过程中体现出了很多优势,且合成的产物也不同,为无机纳米材料的合成开辟了一条新途径。本文就近年来国内外相关研究进展,对离子液体在无机纳米材料合成中的应用进行综述。     

离子液体在气相色谱固定相中的应用

本文综述了离子液体在气相色谱固定相中的发展过程。为提高固定相的使用温度、选择性和色谱柱效,离子液体先后经历多次制备方法的改善,本文主要介绍了小分子离子液体、大体积离子液体、柱内烯基咪唑聚合离子液体、物理混配离子液体和化学键合离子液体等非手性离子液体的合成进展;同时综述了由手性氨基酸、手性胺和键合环糊精合成的手性离子液体的研究进展;并比较各种离子液体用作色谱固定相时的稳定性及选择性差异。另外,对离子液体在二维气相色谱和快速气相色谱中的应用扩展作了总结,并展望离子液体作为新型分离材料在气相色谱固定相中的研究和应用前景。     

双核碱性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

采用两步法制备了五种新型咪唑类碱性双核功能化离子液体化合物,并考察了对棉籽油酯交换制备生物柴油的催化性能。结果表明,咪唑类碱性双核功能化离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中碳链长度有关。其中,双-(3-甲基-1-咪唑)亚乙基双氢氧化物离子液体的催化活性最好。催化剂量、反应时间、反应温度及醇油比对生物柴油中脂肪酸甲酯含量及选择性影响的研究发现,在催化剂用量为0.4%(质量分数),醇油摩尔比为12,反应温度为55℃,反应时间为4 h时,脂肪酸甲酯的含量和选择性分别达98.5%和99.9%。催化剂7次循环后,产物中脂肪酸甲酯含量仍达到96.2%,单甘酯和双甘酯的含量很少,表明该催化剂重复使用良好。     

功能化离子液体的制备及其在合成中的应用

功能化离子液体;手性离子液体;酸性离子液体     

手性离子液体的合成及其应用

近年来对离子液体的研究已取得了显著进展,并已在许多领域得到了广泛应用。手性离子液体(CILs)作为离子液体家族新成员,引起越来越多的兴趣。本文综述了手性离子液体的合成以及应用,并对以后的研究方向作了展望。     

以离子液体为溶剂的原子转移自由基聚合

离子液体是一种有机盐,在接近室温下呈液状.离子液体是难挥发、极性高的溶剂,它能溶解很多种有机、无机和金属有机化合物.虽然有越来越多的人报道了有关离子液体在有机合成中的应用,但是在聚合过程中的应用却很少.然而在近几年,科学家证明了离子液体在聚合物的合成中的作用很大.在以离子液体为介质的自由基聚合反应中,kp/kt 会增大.尤其是在原子转移自由基聚合中,以离子液体作为溶剂有助于聚合物与残余催化剂的分离.本文主要阐述了原子转移自由基聚合反应的基本原理、特点以及离子液体在原子转移自由基聚合中的应用,并且还介绍了其他研究者的工作和原子转移自由基聚合的发展前景.     

From dysfunction to bis-function: on the design and applications of functionalised ionic liquids

Some of the recent developments concerning the synthesis, properties and applications of functionalised ionic liquids are highlighted. Various strategies are presented, including functionalisation of the cation, anion or both cation and anion in the same ionic liquid, leading to what has been termed dual-functionalised ionic liquids. Particular attention is given to the application of functionalised ionic liquids as reaction media, to stabilise nanoparticles/modify surfaces and to generate porous materials.     

Metal sols in ionic liquids: synthesis,properties, and application

This review contains the analysis of the state-of-the-art data on synthesis, structure, and practical application of metal sols in ionic liquids. Problems related to stabilization of metallic nanoparticles by the components of ionic liquids are analyzed in detail. Information on catalytic properties of metal sols in ionic liquids is generalized. Examples illustrating practical application of these systems in diverse areas of science and technology are presented.

     

含氟离子液体的研究进展

近年来人们对离子液体的兴趣不断增长。室温离子液体是一类熔点在室温附近的熔融盐,以其显著的特性在电化学、有机合成、催化、分离等领域被广泛应用。离子液体与氟化学紧密相关,离子液体中含有多种氟阴离子的烷基铵盐、咪唑盐等的合成、性质以及应用已经得到研究。离子液体的阴阳离子中氟原子数量和位置的不同,使离子液体具有不同的性质,如耐水性、耐温性、粘度、密度、表面张力、液体范围、导电性等。含氟的离子液体是离子液体的主要品种,它们凭借良好的可设计性和绿色环保的特点在当今化工工程的绿色化进程中显示出巨大的潜力和广阔的应用前景。     

New eutectic ionic liquids for lipase activation and enzymatic preparation of biodiesel

The enzymatic preparation of biodiesel has been hampered by the lack of suitable solvents with desirable properties such as high lipase compatibility, low cost, low viscosity, high biodegradability, and ease of product separation. Recent interest in using ionic liquids (ILs) as advanced reaction media has led to fast reaction rates and high yields in the enzymatic synthesis of biodiesel. However, conventional (i.e., cation-anion paired) ILs based on imidazolium and other quaternary ammonium salts remain too expensive for wide application at industrial scales. In this study, we report on newly-synthesized eutectic ILs derived from choline acetate or choline chloride coupled with biocompatible hydrogen-bond donors, such as glycerol. These eutectic solvents have favorable properties including low viscosity, high biodegradability, and excellent compatibility with Novozym(?) 435, a commercial immobilized Candida antarctica lipase B. Furthermore, in a model biodiesel synthesis system, we demonstrate high reaction rates for the enzymatic transesterification of Miglyol(?) oil 812 with methanol, catalyzed by Novozym(?) 435 in choline acetate/glycerol (1:1.5 molar ratio). The high conversion (97%) of the triglyceride obtained within 3 h, under optimal conditions, suggests that these novel eutectic solvents warrant further exploration as potential media in the enzymatic production of biodiesel.     

New ionic liquids with tris(perfluoroalkyl)trifluorophosphate (FAP) anions

The synthesis of new ionic liquids with tris(perfluoroalkyl)trifluorophosphate (FAP) anions is described. The physico-chemical properties (conductivity, viscosity, electrochemical and thermal stability) of this new generation of ionic liquids (molten salts) are discussed. FAP-ionic liquids show an excellent hydrolytic stability, low viscosity and high electrochemical and thermal stability that makes them attractive for use in electrochemical devices and as a new media for application in modern technologies and chemical synthesis.     

电位滴定法研究离子液体的碱性

近年来碱性离子液体的设计、合成及应用获得广泛关注. 离子液体碱性表征对于碱性离子液体的应用具有重要意义. 然而, 关于碱性离子液体碱性表征深入研究的报道还比较少. 我们合成了系列碱性离子液体, 利用电位滴定法测定了碱性离子液体的pK_b值, 通过相应pK_b值来表征离子液体的碱性强度, 最后考察了离子液体碱性与其结构之间的关联关系. 结果表明, 羧酸根碱性离子液体的碱性主要由阴离子决定, 但不同的阳离子也会影响到其碱性强度, 从而对离子液体的碱性进行微调; 对于胺基功能化的咪唑型离子液体, 由于离子液体结构中咪唑阳离子具有较强的吸电子诱导效应, 相对于对应的三乙胺其碱性显著下降.