《离子液体》PPT课件.ppt

Industrial Application of Ionic Liquids,- Challenges and Advances,Ionic Liquids A Heated Research Field,?,Data from Web of Science,什么是离子液体,有机阳离子和阴离子组成的一类盐体系,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RR3N+MXy+1-类型的离子液体。3,4,1 Rajender S. Varma, Vasudevan V. Namboodiri. Chem. C ommun, 2001, 643 2Vasudevan V. Namboodiri, Rajender S. Varma. Chem. Commun., 2002, 342 3 ye HA, Jagtoyenk M, Oksefjell T. Mater. Sci. Forum., 1991, 73 4 Hussey C L, Scheffter T B, Wilkes J S. 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bmimPF6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HF5 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 Swatloski RS, Holbrey JD, Rogers RD. Green Chem. 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 Mehnert CP, Cook RA, Dispenziere NC. J. Am. Soc.2002, 122,12932 7 Wolfson A, Vankelecom IFJ, Jacobs PA. 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bmimPF6为催化剂的烯烃氢甲酰化反应10,8 Aubin S, Le Floch F, Carrie D. Ionic Liquids. ACS Symposium Series. 2002,818: 334 9 Jessop PG, Stanley RR, Brown RA. Green Chem. 2003, 5:123 10 Sellin MF, Webb PB, Cole-Hamilton DJ. 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Bakers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 Howarth J, James P, Dai JF. Tetrahydron Lett. 2001, 42: 7517 12 Nara S, Toshima H, Ichihara A. Tetrahydron Lett. 1996, 37: 6745 13 Reetz MT, Wiesenhofer W, Francio G. 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 Atkins MP, Bowlas C., Ellis B., Hubert F., Rubatto. A. NATO Science. Series, II: Mathematics, Physics and Chemistry 2003, 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 Bosman A, Datsevich L, Jess A. Chem. Commun. 2001, 2394 16 Rogers, RD and Seddon, KR, Eds.; ACS Symp. 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, 831-834,Nature. 2006, 439, 797,离子液体对于生物的影响,Green Chem. 2005, 8, 238-240,Not always Green !,Green Chem. 2003, 5:361-363,Green Chem. 2001, 3:1-6,Green Ionic Liquids,SbF6- PF6- CF3SO3- BF4-,参考文献,1 Rajender S. Varma, Vasudevan V. Namboodiri. Chem. C ommun, 2001, 643 2Vasudevan V. Namboodiri, Rajender S. Varma. Chem. Commun., 2002, 342 3 ye HA, Jagtoyenk M, Oksefjell T. Mater. Sci. Forum., 1991, 73 4 Hussey C L, Scheffter T B, Wilkes J S. J. Electrochem. Soc., 1986, 133:1389 5 Swatloski RS, Holbrey JD, Rogers RD. Green Chem. 2003, 5:361-363 6 Mehnert CP, Cook RA, Dispenziere NC. J. Am. Soc.2002, 122,12932 7 Wolfson A, Vankelecom IFJ, Jacobs PA. Tetra. Lett. 2003, 44: 1195 8 Aubin S, Le Floch F, Carrie D. Ionic Liquids. ACS Symposium Series. 2002,818: 334 9 Jessop PG, Stanley RR, Brown RA. Green Chem. 2003, 5:123 10 Sellin MF, Webb PB, Cole-Hamilton DJ. Chem. Communun., 2001, 781,11 Howarth J, James P, Dai JF. Tetrahydron Lett. 2001, 42: 7517 12 Nara S, Toshima H, Ichihara A. Tetrahydron Lett. 1996, 37: 6745 13 Reetz MT, Wiesenhofer W, Francio G. Chem. Commun. 2002, 992 14 Atkins MP, Bowlas C., Ellis B., Hubert F., Rubatto. A. NATO Science. Series, I