离子液体课件01

IndustrialApplicationofIonicLiquids-ChallengesandAdvancesIonicLiquidsAHeatedResearchField200020012002200320042005200602004006008001000120014001600NumberofPublicationsYear?DatafromWebofScience离子液体商品什么是离子液体有机阳离子和阴离子组成的一类盐体系NNR2R3R4R5R1+NR+NR3R4R2R1+PR3R4R2R1+[PF6]-[BF4]-[AlCl4]-[CF3SO3]-NO3-SO42-Cl-Br-CO32-阳离子阴离子离子液体的特点较低的熔点和较宽的沸程常温下几乎无蒸汽压，可以用于真空反应具有较高的热稳定性和化学稳定性有很强的溶解性，可以溶解无机、有机、金属有机及聚酯不可燃烧，无味强极性，低配位能力离子液体的合成由N-烷基咪唑与烷基盐或卤代烃在合适的溶剂中反应直接合成得到。通过离子交换的方法改变阴离子的种类可以获得新的离子液体。mim+EtBr[emimBr][1,2][emimBr]+AgBF4[emimBF4]季铵盐与路易斯酸MXy反应生成成[R'R3N]+[MXy+1]-类型的离子液体。[3,4][1]RajenderS.Varma,VasudevanV.Namboodiri.Chem.Commun..,2001,643[2]VasudevanV.Namboodiri,RajenderS.Varma.Chem.Commun.,2002,342[3]ØyeHA,JagtoyenkM,OksefjellT.Mater.Sci.Forum.,1991,73[4]HusseyCL,ScheffterTB,WilkesJS.J.Electrochem.Soc.,1986,133:1389离子液体在分离工程中应用气体吸收分离.如CO2和CH4在[bmim]PF6中的分离等萃取.如用超临界CO2从离子液体中萃取有机物，用离子液体从水中萃取有机物，用离子液体萃取金属离子等应用领域待解决问题萃取分离时的损失不稳定性，如PF6-产生HF[5]可再生问题。金属离子非常易溶于离子液体，但是也难于从离子液体中分离出来。[5]SwatloskiRS,HolbreyJD,RogersRD.GreenChem.2003,5:361-363离子液体在催化中的应用(I)在硅胶或者活性炭表面的固化离子液体催化芳烃的Friedel-Crafts酰化反应硅胶表面固化离子液体催化氢甲酰化反应[6]高分子聚合物固化离子液体催化加氢[7]固定化离子液体作为催化剂[6]MehnertCP,CookRA,DispenziereNC.J.Am.Soc.2002,122,12932[7]WolfsonA,VankelecomIFJ,JacobsPA.Tetra.Lett.2003,44:1195离子液体/超临界CO2体系中催化反应RhCl(PPh3)3催化烯烃加氢和CO2加氢反应[8]｛Ru(O2Cme)2[(R)-tolBINAP]｝催化剂作用下的顺式2-甲基-2丁烯酸的不对称加氢[9]Rh配合物和[bmim]PF6为催化剂的烯烃氢甲酰化反应[10][8]AubinS,LeFlochF,CarrieD.IonicLiquids.ACSSymposiumSeries.2002,818:334[9]JessopPG,StanleyRR,BrownRA.GreenChem.2003,5:123[10]SellinMF,WebbPB,Cole-HamiltonDJ.Chem.Communun.,2001,781离子液体在催化中的应用(II)离子液体/水混合溶剂中Baker’s酵母还原酮[11]离子液体中酶催化脂肪族聚脂的合成和羟基乙酰化反应[12]离子液体/超临界CO2中酶催化的酯交换反应[13]离子液体单相和离子液体/超临界CO2的两相酶催化反应[11]HowarthJ,JamesP,DaiJF.TetrahydronLett.2001,42:7517[12]NaraS,ToshimaH,IchiharaA.TetrahydronLett.1996,37:6745[13]ReetzMT,WiesenhoferW,FrancioG.Chem.Comm.2002,992离子液体在催化中的应用(III)催化应用要解决的问题对于水的敏感性；如何将产品从离子液体中分离出来；成本问题。如离子液体用于乙苯生产成本要比常规法高5-6倍[14]；合成具有新功能的离子液体；弄清离子液体在催化过程中的作用；合成具有生物相容性离子液体用于酶催化反应[14]AtkinsMP,BowlasC.,EllisB.,HubertF.,Rubatto.A.NATOScience.Series,II:Mathematics,PhysicsandChemistry2003,92,49-66离子液体在燃料化学中的应用离子液体用于固体燃料的液化；酸性煤气脱硫处理；柴油、汽油脱硫[15]；核燃料循环利用[16][15]BosmanA,DatsevichL,JessA.Chem.Commun.2001,2394[16]Rogers,RDandSeddon,KR,Eds.;ACSSymp.Ser.2005,902:19燃料化学应用需要解决的问题成本问题；毒性；真实的多组分燃料中经济性；稳定性；流动性能离子液体的工业应用进展Davis&Fox.Chem.Commun.,2003,1209-1212离子液体合成研究进展Nature.2006,439,831-834Nature.2006,439,797离子液体对于生物的影响GreenChem.2005,8,238-240NotalwaysGreen!GreenChem.2003,5:361-363[C4mim]PF6C4mim+HF+POF3H2OGreenChem.2001,3:1-6GreenIonicLiquids[SbF6]-[PF6]-[CF3SO3]-[BF4]-Cl-Br-SO42-PO43-NO3-CH3COO-COO-COO-H3CCHOHCOO-参考文献[1]RajenderS.Varma,VasudevanV.Namboodiri.Chem.Commun..,2001,643[2]VasudevanV.Namboodiri,RajenderS.Varma.Chem.Commun.,2002,342[3]ØyeHA,JagtoyenkM,OksefjellT.Mater.Sci.Forum.,1991,73[4]HusseyCL,ScheffterTB,WilkesJS.J.Electrochem.Soc.,1986,133:1389[5]SwatloskiRS,HolbreyJD,RogersRD.GreenChem.2003,5:361-363[6]MehnertCP,CookRA,DispenziereNC.J.Am.Soc.2002,122,12932[7]WolfsonA,VankelecomIFJ,JacobsPA.Tetra.Lett.2003,44:1195[8]AubinS,LeFlochF,CarrieD.IonicLiquids.ACSSymposiumSeries.2002,818:334[9]JessopPG,StanleyRR,BrownRA.GreenChem.2003,5:123[10]SellinMF,WebbPB,Cole-HamiltonDJ.Chem.Communun.,2001,781[11]HowarthJ,JamesP,DaiJF.TetrahydronLett.2001,42:7517[12]NaraS,ToshimaH,IchiharaA.TetrahydronLett.1996,37:6745[13]ReetzMT,WiesenhoferW,FrancioG.Chem.Commun.2002,992[14]AtkinsMP,BowlasC.,EllisB.,HubertF.,Rubatto.A.NATOScience.Series,II:Mathematics,PhysicsandChemistry2003,92,49-66[15]BosmanA,DatsevichL,JessA.Chem.Commun.2001,2394[16]Rogers,RDandSeddon,KR,Eds.;ACSSymp.Ser902.2005,19ThankYou!