Μέθοδος παρασκευής ιοντικού υγρού

Υπάρχουν πολλά είδη ιοντικών υγρών. Με την αλλαγή των διαφορετικών συνδυασμών κατιόντων και ανιόντων, μπορούν να σχεδιαστούν και να συντεθούν διαφορετικά ιοντικά υγρά. Υπάρχουν βασικά δύο βασικές μέθοδοι για τη σύνθεση ιοντικών υγρών: η άμεση σύνθεση και η σύνθεση δύο σταδίων.

Άμεση σύνθεση

Το ιοντικό υγρό συντίθεται σε ένα βήμα μέσω αντίδρασης εξουδετέρωσης οξέος-βάσης ή αντίδρασης τεταρτοταγούς αμίνωσης, η οποία είναι οικονομική και απλή στη λειτουργία, δεν έχει υποπροϊόντα και το προϊόν καθαρίζεται εύκολα. Μια σειρά τετραφθοροβορικών ιοντικών υγρών με διαφορετικά κατιόντα συντέθηκε με τη μέθοδο εξουδετέρωσης οξέος-βάσης όπως το Hlrao. Επιπλέον, μια ποικιλία ιοντικών υγρών, όπως αλογονωμένα άλατα 1-αλκυλ 3-μεθυλιμιδαζολίου, αλογονωμένα άλατα πυριδινίου, κ.λπ., μπορούν επίσης να παρασκευαστούν σε ένα στάδιο μέσω της αντίδρασης τεταρτοταγοποίησης.

Σύνθεση σε δύο στάδια

Η άμεση μέθοδος είναι δύσκολο να ληφθεί το ιοντικό υγρό στόχο και πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια μέθοδος σύνθεσης δύο σταδίων. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για την παρασκευή ιοντικών υγρών με τη μέθοδο των δύο σταδίων. Η παρασκευή των κοινώς χρησιμοποιούμενων τετραφθοροβορικών και εξαφθοροφωσφορικών ιοντικών υγρών συνήθως υιοθετεί μια μέθοδο δύο σταδίων. Πρώτον, ένα άλας αλογονιδίου που περιέχει το κατιόν στόχο παρασκευάζεται μέσω μιας αντίδρασης τεταρτοταγούς αμίνωσης. τότε το ιόν αλογόνου αντικαθιστά το ανιόν στόχο ή προστίθεται οξύ Lewis για να ληφθεί το ιοντικό υγρό στόχο. Στο δεύτερο στάδιο της αντίδρασης, όταν χρησιμοποιείται μεταλλικό άλας MY (κοινώς χρησιμοποιείται AgY), HY ή NH4Y, καθίζηση άλατος Ag ή άλας αμίνης, το αέριο ΗΧ απομακρύνεται εύκολα και προστίθεται ισχυρό πρωτονικό οξύ HY. Η αντίδραση απαιτεί συνθήκες ανάδευσης σε χαμηλή θερμοκρασία. Στη συνέχεια, πλένεται με νερό πολλές φορές μέχρι να είναι ουδέτερο, το ιοντικό υγρό εκχυλίζεται με έναν οργανικό διαλύτη και τέλος ο οργανικός διαλύτης απομακρύνεται σε κενό για να ληφθεί ένα καθαρό ιοντικό υγρό. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στο γεγονός ότι κατά τη διαδικασία ανταλλαγής ανιόντων Χ-(αλογόνου) με το ανιόν στόχο Υ, η αντίδραση πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πληρέστερη για να εξασφαλιστεί ότι δεν υπάρχει x. Τα ανιόντα παραμένουν στο ιοντικό υγρό στόχο, επειδή η καθαρότητα του ιοντικού υγρού είναι κρίσιμη για το. Ο χαρακτηρισμός των εφαρμογών και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων είναι ζωτικής σημασίας. Η σύνθεση δυαδικών ιοντικών υγρών υψηλής καθαρότητας συνήθως παρασκευάζεται με ανταλλαγή ανιόντων χρησιμοποιώντας ρητίνες ανταλλαγής ιόντων σε έναν ιονανταλλάκτη. Επιπλέον, με απευθείας συνδυασμό του οξέος Lewis (MY) με άλατα αλογονιδίου, μπορούν να παρασκευαστούν ιοντικά υγρά τύπου [κατιόν][MnXny+l]. Για παράδειγμα, η παρασκευή χλωροαργιλικών ιοντικών υγρών χρησιμοποιεί αυτή τη μέθοδο, όπως περιγράφεται στις ιδιότητες των ιοντικών υγρών. Η οξύτητα του ιοντικού υγρού μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τις ανάγκες.