Herstellungsverfahren der ionischen Flüssigkeit
Nov 07, 2021
Es gibt viele Arten von ionischen Flüssigkeiten. Durch Veränderung der verschiedenen Kombinationen von Kationen und Anionen können verschiedene ionische Flüssigkeiten entworfen und synthetisiert werden. Grundsätzlich gibt es zwei grundlegende Methoden zur Synthese von ionischen Flüssigkeiten: die Direktsynthese und die Zweistufensynthese.
Direktsynthese
Die ionische Flüssigkeit wird in einem Schritt durch eine Säure-Base-Neutralisationsreaktion oder eine quaternäre Aminierungsreaktion synthetisiert, die wirtschaftlich und einfach zu handhaben ist, keine Nebenprodukte aufweist und das Produkt leicht zu reinigen ist. Eine Reihe von ionischen Tetrafluoroborat-Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Kationen wurden durch die Säure-Base-Neutralisationsmethode wie Hlrao synthetisiert. Darüber hinaus können durch die Quaternisierungsreaktion auch eine Vielzahl von ionischen Flüssigkeiten, wie halogenierte 1-Alkyl-3-methylimidazol-Salze, halogenierte Pyridinium-Salze etc. in einem Schritt hergestellt werden.
Zweistufige Synthese
Die direkte Methode ist schwierig, die gewünschte ionische Flüssigkeit zu erhalten, und es muss eine zweistufige Synthesemethode verwendet werden. Es gibt viele Anwendungen für die Herstellung von ionischen Flüssigkeiten nach dem zweistufigen Verfahren. Die Herstellung der üblicherweise verwendeten ionischen Flüssigkeiten Tetrafluoroborat und Hexafluorophosphat erfolgt in der Regel in zwei Schritten. Zuerst wird ein Halogenidsalz, das das Zielkation enthält, durch eine quaternäre Aminierungsreaktion hergestellt; dann wird das Halogenion durch das Zielanion ersetzt oder es wird eine Lewis-Säure zugegeben, um die ionische Zielflüssigkeit zu erhalten. Im zweiten Reaktionsschritt wird bei Verwendung des Metallsalzes MY (üblicherweise wird AgY), HY oder NH4Y, der Ag-Salzfällung oder des Aminsalzes HX-Gas leicht entfernt und eine starke Protonensäure HY zugegeben. Die Reaktion erfordert Rührbedingungen bei niedriger Temperatur. Anschließend wird mehrmals mit Wasser neutral gewaschen, die ionische Flüssigkeit mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert und schließlich das organische Lösungsmittel im Vakuum entfernt, um eine reine ionische Flüssigkeit zu erhalten. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, dass beim Austausch von X-(Halogen)-Anionen gegen das Zielanion Y die Reaktion möglichst vollständig sein muss, damit kein x. Anionen verbleiben in der Ziel-ionischen Flüssigkeit, da die Reinheit der ionischen Flüssigkeit entscheidend für deren Die Charakterisierung von Anwendungen und physikalisch-chemischen Eigenschaften ist entscheidend. Die Synthese hochreiner binärer ionischer Flüssigkeiten erfolgt üblicherweise durch Anionenaustausch unter Verwendung von Ionenaustauscherharzen in einem Ionenaustauscher. Außerdem können durch direkte Kombination von Lewis-Säuren (MY) mit Halogenidsalzen ionische Flüssigkeiten vom [Kation][MnXny+l]-Typ hergestellt werden. Beispielsweise verwendet die Herstellung von Chloraluminat-ionischen Flüssigkeiten dieses Verfahren, wie in den Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten beschrieben. Der Säuregrad der ionischen Flüssigkeit kann nach Bedarf eingestellt werden.
