Beredningsmetod för jonisk vätska
Nov 07, 2021
Det finns många typer av joniska vätskor. Genom att ändra de olika kombinationerna av katjoner och anjoner kan olika joniska vätskor designas och syntetiseras. Det finns i princip två grundläggande metoder för syntes av joniska vätskor: direkt syntes och tvåstegssyntes.
Direkt syntes
Den joniska vätskan syntetiseras i ett steg genom syra-basneutraliseringsreaktion eller kvaternär amineringsreaktion, som är ekonomisk och enkel att använda, har inga biprodukter och produkten är lätt att rena. En serie tetrafluorboratjoniska vätskor med olika katjoner syntetiserades genom syra-basneutraliseringsmetoden såsom Hlrao. Dessutom kan en mängd olika joniska vätskor, såsom halogenerade 1-alkyl-3-metylimidazolsalter, halogenerade pyridiniumsalter, etc., också framställas i ett steg genom kvaterniseringsreaktionen.
Tvåstegs syntes
Den direkta metoden är svår att erhålla måljonvätskan, och en tvåstegssyntesmetod måste användas. Det finns många tillämpningar för framställning av joniska vätskor genom tvåstegsmetoden. Framställningen av vanligt använda tetrafluorborat- och hexafluorfosfatjoniska vätskor använder vanligtvis en tvåstegsmetod. Först framställs ett halogenidsalt innehållande målkatjonen genom en kvaternär amineringsreaktion; sedan ersätts halogenjonen med målanjonen eller så tillsätts Lewis-syra för att erhålla måljonvätskan. I det andra steget av reaktionen, när man använder metallsalt MY (vanligtvis används AgY), HY eller NH4Y, Ag-saltutfällning eller aminsalt, avlägsnas HX-gas lätt och stark protonsyra HY tillsätts. Reaktionen kräver omrörningsbetingelser vid låg temperatur. Sedan tvättas den med vatten flera gånger tills den är neutral, den joniska vätskan extraheras med ett organiskt lösningsmedel och slutligen avlägsnas det organiska lösningsmedlet i vakuum för att erhålla en ren jonisk vätska. Särskild uppmärksamhet ägnas åt det faktum att i processen att byta X-(halogen)-anjoner med målanjonen Y, måste reaktionen vara så fullständig som möjligt för att säkerställa att inget x. anjoner förblir i måljonvätskan, eftersom renheten hos den joniska vätskan är avgörande för dess Karakterisering av tillämpningar och fysikalisk-kemiska egenskaper är avgörande. Syntesen av binära jonvätskor med hög renhet framställs vanligtvis genom anjonbyte med användning av jonbytarhartser i en jonbytare. Dessutom, genom att direkt kombinera Lewis-syra (MY) med halogenidsalter, kan joniska vätskor av [katjon][MnXny+l]-typ framställas. Till exempel använder beredningen av kloroluminatjoniska vätskor denna metod, som beskrivs i egenskaperna för joniska vätskor. Surheten i den joniska vätskan kan justeras efter behov.
