离子液体及其在离分析中应用

1、离子液体及其在分离分析离子液体及其在分离分析中的应用中的应用主要内容主要内容v1 1、定义定义v2 2、组成、组成v3 3、合成方法、合成方法v4 4、特点、特点v5 5、应用、应用在分离分析中的应用在分离分析中的应用v6 6、总结与展望、总结与展望离子液体的定义离子液体的定义 离子液体，又称室温离子液离子液体，又称室温离子液体体（room temperature room temperature ionic liquids):ionic liquids):完全由离完全由离子组成的液体，低温子组成的液体，低温（100100）下呈液态的盐，）下呈液态的盐，也称熔融盐，一般由有机也称熔融盐，一般由

2、有机阳离子和无机阴离子组成阳离子和无机阴离子组成seddon k. r. j.chem. biotechnol, 1997, 68: 351356t. welton. chem . rev., 1999, 99: 20712084离子液体的组成离子液体的组成v1 1、有机阳离子：、有机阳离子： 烷基季铵离子烷基季铵离子nrnr4 4 + + 烷基季磷离子烷基季磷离子prpr4 4 + + 烷基取代的咪唑离子烷基取代的咪唑离子 rrrrimim + + 烷基取代的吡啶离子烷基取代的吡啶离子 rpyrpy + + n+rrrrp+rrrrnnrrnr烷基铵阳离子烷基磷阳离子n-烷基吡啶阳离子n,n

3、-二烷基眯唑阳离子离子液体的组成离子液体的组成v2 2、阴离子、阴离子u（1 1）路易斯酸）路易斯酸 19821982年发现年发现emimcl-alclemimcl-alcl3 3液体液体 特点：组成不固定特点：组成不固定 x x0.50.5，中性，中性，alclalcl4 4 ；x x0.50.5，碱性，碱性，alclalcl4 4和和clcl ；x x0.50.5，酸性，酸性，alal2 2clcl7 7 nnrrnnrrnnrral2cl7-cl-alcl4-alcl3alcl3离子液体的组成离子液体的组成u（2 2）bfbf4 4、pfpf6 6、cfcf3 3coocoo、c c3

4、3f f7 7coocoo、otf-(cfotf-(cf3 3soso3 3) )、 nfo-(cnfo-(c4 4f f9 9soso3 3) )、ntfntf2 2(cf(cf3 3soso2 2) )2 2n n) )、betibeti(c(c2 2f f5 5soso2 2) )2 2n n) )、sbfsbf6 6、asfasf6 6、cbcb1111h h1212( (及其取代物及其取代物) )、nono2 2等等 19921992年发现年发现emimbfemimbf4 4 特点：对水和空气稳定，组成固定特点：对水和空气稳定，组成固定 离子液体的合成离子液体的合成v1 1、直接合成

5、法：、直接合成法：u中和反应中和反应u复分解反应复分解反应 优点：操作经济简便，没有副产物，产品易纯化优点：操作经济简便，没有副产物，产品易纯化bonhote p, dias a p, papageorigiou n et al. inorg. chem.,1996,35:1168-1178hirao m, sugimoto h, ohno h. j.electro chem. soc.,2000,147(11):4168-4172hclemimpfhpfclemim6)aq(6clnhemimclbfnhlcemim444nnrnnrrrxx-nnrry - + mxnnrry - + hx

6、+ mxhy +水不溶性离子液体水 溶 性离子液体真空下除水，较低温度下 加chcl3并过滤除杂。用水相萃取mx和hx等。减压条件下，除去水/hx等杂质。水 溶 性离子液体离子液体的合成离子液体的合成两步合成法两步合成法karodia n, guise s, newlands c et al. chem.commun.,1998,2341-2342wasserscheid p, keim w. angew. chem. int. ed.,2000,39:3772-3789离子液体的特点离子液体的特点v1 1、非挥发性、非挥发性v2 2、溶解能力强且可调控溶解能力强且可调控 v3 3、粘度大、粘

7、度大v4 4、密度大，易于分离、密度大，易于分离v4 4、液程宽，化学稳定性高、液程宽，化学稳定性高v5 5、电化学稳定性高，电化学窗口宽、电化学稳定性高，电化学窗口宽离子液体的应用离子液体的应用v1 1、分离分析分离分析v2 2、电化学研究、电化学研究v3 3、化学反应的溶剂和催化剂、化学反应的溶剂和催化剂v4 4、功能材料、功能材料v 石家华，孙逊，杨春和等，化学通报，2002，4：243-250离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用v1 1、萃取分离、萃取分离：u（1 1） 离子液体萃取分离离子液体萃取分离有机物有机物 huddlestouhuddlestou等用等用bmi

8、mpfbmimpf6 6 从水中萃取苯从水中萃取苯的衍生物如甲苯、苯胺、的衍生物如甲苯、苯胺、苯甲酸、氯苯等苯甲酸、氯苯等huddlestou j g，wihauer h d，rogers r dchemcommun.,1998：1765-1766离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用u（2 2）从水中萃取金属离子）从水中萃取金属离子a a、在离子液体上引入新原子或结构在离子液体上引入新原子或结构b b、加入萃取剂冠醚加入萃取剂冠醚普通普通d d1 1visser a e, swatloski r p, reichert w m et al. environ. sci. tech

9、nol.,2002:2523-2529visser a e, swatloski r p, rogers r d. ind. eng. res.,2000,39:3596-3604nnnnrxhhpf6-x=o, s r=ch3, c3h7,离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用v2 2、毛细管电泳、毛细管电泳u(1)(1)作为电解质添加剂作为电解质添加剂 yanesyanes等用季铵盐作电解质溶液等用季铵盐作电解质溶液 结果拆分了葡萄籽提取物中的多酚化合物，分离鉴定了结果拆分了葡萄籽提取物中的多酚化合物，分离鉴定了7 7种多酚种多酚yanes e g, gratz s r, b

10、aldwin m j et al. anal. chem.,2001,73:3838-3844离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用离子液体浓度以及阴离子部分对离子液体浓度以及阴离子部分对淌度的影响淌度的影响u(2)(2)在非水毛细管电泳中作电解质及添加剂：在非水毛细管电泳中作电解质及添加剂： vahervaher等用二烷基咪唑类离子液体等用二烷基咪唑类离子液体vaher m, koel m, kaljurand m. j. chromatogr. a.,electrophoresis,2002,23(3):426-430离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用u(3

11、)(3)作为涂层作为涂层: :qin weidong, li sam f y. electrophoresis,2002,23:4110-4116离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用v3 3、气相色谱、气相色谱u（1 1）1999 1999 年年, ,armstrong armstrong 等首先将等首先将 bmimpfbmimpf6 6、 bmimclbmimcl用作气相色谱固定相用作气相色谱固定相, ,开创了离子液体应用于开创了离子液体应用于色谱领域的先河色谱领域的先河 离子液体固定相的双重性质离子液体固定相的双重性质: :当分离非极性物质或弱极当分离非极性物质或弱极性物质

12、时表现为非极性或弱极性固定相性物质时表现为非极性或弱极性固定相; ;当分离含有酸当分离含有酸性或碱性官能团的分子时性或碱性官能团的分子时, ,表现为强极性固定相表现为强极性固定相armstrong d w,he lingfeng ,liu yansong. anal .chem.,1999 ,71 :38732-3876.离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用andersonanderson等于等于0303年发现用离子液体年发现用离子液体三氟甲基磺酸化三氟甲基磺酸化1-1-苄基苄基-3-3-甲基甲基咪唑（咪唑（bemimotfbemimotf）和）和1-1-（4-4-甲氧基甲氧基

13、苯基）苯基）-3-3-甲基咪唑（甲基咪唑（mpmimotfmpmimotf）anderson j l ,armstrong d w. anal . chem. ,2003 ,75:4851-4858.离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用4 4、液相色谱、液相色谱（1 1）作为流动相：）作为流动相：0 02.620.820.8hehe等最早报道，研究了不同浓度的等最早报道，研究了不同浓度的bmimbfbmimbf4 4作流动相，作流动相，ph3.0ph3.0时时c c1818柱上分离麻黄碱的色谱行为柱上分离麻黄碱的色谱行为he lijun , zhang wen

14、zhu , zhao liang , et al. j . chromatogr.a ,2003 ,1007 :39-45.离子液体在分离分析中的应用离子液体在分离分析中的应用u（2 2）作为流动相添加剂）作为流动相添加剂xiaoxiao等离子液体作高效液等离子液体作高效液相色谱的流动相添加剂相色谱的流动相添加剂hmimbf4xiao xiaohua , zhao liang ,liu xia , et al. anal . chim. acta ,2004 ,519 :207-211.h2o-hclbmimbf4hmimbf4结论与展望结论与展望v根据需要，定向设计合成具有独特性能的离子液体

15、根据需要，定向设计合成具有独特性能的离子液体v解决离子液体的结构解决离子液体的结构/ /组成与性能之间的定量关系组成与性能之间的定量关系问题问题v利用计算机模拟技术，从分子水平上揭示离子液体利用计算机模拟技术，从分子水平上揭示离子液体的结构的结构性能之间的内在联系性能之间的内在联系参考文献参考文献v石家华，孙逊，杨春和等，化学通报，2002，4：243-250v肖小华，刘淑娟，刘霞等，分析化学，2005，33：569-574v杨雅立，王晓化，寇元等，化学进展，2003，15（6）：471-476vbonhote p, dias a p, papageorigiou n et al. inorg

16、. chem.,1996,35:1168-1178vwasserscheid p, keim w. angew. chem. int. ed.,2000,39:3772-3789vseddon k. r. j.chem. biotechnol, 1997, 68: 351356vt. welton. chem . rev., 1999, 99: 20712084vquarmby i c, mantz r a,goldenberg l m et al. anal. chem.,1994,66:3558-3561vquarmby i c,osteryoung r a. j. am. chem. s

17、oc.,1994,116:2649-2650vyanes e g，gratz s r，baldwin m j.et al. anal. chem.,2001，73：3838-3844vjiang t f，gu y l，liang b，et al. ana1chimacta2003,479：249-254参考文献参考文献vcabovska b, kreishman g p, wassell d f et al. j. chromatogr. a,2003,1007(1-2):179-187vabdul2sada a a k, greenway a m, seddon k r et al . or

18、g. mass. spectrom, 1993 , 28 : 759-765.vhuddlestou j g，wihauer h d，rogers r dchemcommun.,1998:1765-1766vnaudin e, anh ho h, breau l, belanger d. j. phys. chem. b,2002,106:10585-1093vfaddev a g, meagher m m. chem. commun.,2000:295-296vvisser a e, swatloski r p, reichert w m. et al. environ. sci. tech

19、no1.,2002:2523-2529vvisser a e, swatfloski r p,rogers r d. ind. eng. res.,2000,39:3596-3604vblanchard l a，dan hancubeckman e jnature，1999，399：28-29vvaher m, koel m, kaljurand m. electrophoresis.,2002,23:426-430vvaher m, koel m, kaljurand m. j. chromatogr. a,2002,979:27-32参考文献参考文献vqin w d,wei h p, li sam f y. j. chromatogr. a,2003,985(1-2):447-454vqin weidong, li sam f y. electrophoresis,2002,23:4110-4116vqin w d, li sam f y.