表面活性离子液体相关毕业论文设计最终版

1、( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)本科毕业设计（论文）题目一种表面活性离子液体的合成学生姓名陈亮学号0804040541教学院系化学化工学院专业年级化学工程与工艺2008 级指导教师黄英职称讲师单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2012年6月1日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisThe synthesis of a surface active ionic liquidGrade：2008Name：Liang ChenSpeciality：Chemical Engineering and Technolog

2、yInstructor：Ying HuangSchool of Chemistry and Chemical Engineering2012-6摘 要离子液体作为一种新型的绿色材料，具有不易挥发、不可燃、可重复利用、热稳定性好、物化性质可调等特点，并且在精细有机合成、催化、电化学、材料科学、生物工程以及能源等领域得到了广泛的应用。现有的应用最为广泛的离子液体为烷基甲基咪唑盐，然而其设计性差、极性大、憎水性弱、有机性能低的缺陷限制了其在工业上的进 -步应用。因此设计开发新型的、具有特殊功能的离子液体材料来满足不同的需求并丰富离子液体基础化学理论，具有重要意义。咪唑表面活性剂是一类新型的表面活性剂

3、。对于 1-烷基 -3-甲基咪唑溴而言，当烷基链的长度较短时，它是一种在常温下为液体、几乎无蒸汽压、无可燃性、无着火点、热稳定性和化学稳定性高的离子液体，并在化学分离、有机合成、纳米材料和太阳能电池等领域得到了广泛的应用。而当它的烷基链较长时，则类似于传统的阳离子表面活性剂，并作为双亲性的咪唑离子液得到了广泛的研究。研究表明，与传统的阳离子表面活性剂烷基三甲基溴化铵相比，这种长链咪唑离子液具有更高的表面活性。论文分综述和实验两个部分：综述部分系统地概述了离子液体的分类；离子液体的合成方法和性质；离子液体在有机合成、电化学、化学分离等方面的应用等三个大方面，归纳了离子液体的特点和应用。本实验主要

4、以甲基咪唑、 1-溴代十二烷为原料，采取咪唑类表面活性子液体的合成路线。产物经分离纯化后用红外光谱测试技术进行表征，最后测试了合成产物的熔点，以及表面活性。关键词：离子液体；咪唑；表面活性AbstractIonic liquids as a new type of green material, non-volatile, non-combustible, reusable, good thermal stability, and physicochemical properties tunablecharacteristics, and in fine organic synthesis,c

5、atalysis, electrochemistry,materials science, bioengineering and energy and other areas widely used. Existing most widely used ionic liquid alkyl methyl of imidazole salt, , polarity, polar weak organic performance of low defect limits its industrial progress - further applications. Design and devel

6、opment of new, special featuresof ionic liquid materials to meet different needs and enrich the ionic liquid and basic chemical theory is of great significance. Imidazole surfactants are a new class of surfactant. For 1 - alkyl - 3methylimidazolium bromide, when the alkyl chain length is shorter, it

7、 is at room temperature liquid, almost no vapor pressure, non-flammable, non-fire point, thermal stability and , the field of organic synthesis, nano-materials and solar cells, etc. are widely used. When its longer alkyl chain, similar to traditional cationic surfactants, and amphiphilic Imidazolium

8、 ionic liquid widely studied. Studies that compared with traditional cationic surfactant - alkyl trimethyl ammonium bromide, long-chain ionic liquid two parts：Summary of part of the system overview of the classification of the ionic liquid;three major aspects of the synthesis method and the nature o

9、f the ionic liquid; ionic liquids in organic synthesis,electrochemistry,chemical separation, summarized the characteristics and applications of ionic liquids.This experiment with methyl imidazole,1 - bromodecane as raw materials, to take the route of synthesis of the imidazole surfactant liquids.Fin

10、ally, characterization of the melting point of the synthetic products, as well as surfactant.Key words： ionic liquid; imidazole; surfactant目录1.绪论 .11.1引言 .11.2离子液体简介 .11.2.1离子液体的分类 .11.2.2离子液体的特点 .21.2.3离子液体的研究进展 .21.3离子液体的物理化学性质 .31.3.1离子液体的熔点 .31.3.2离子液体的密度 .41.3.3离子液体的溶解性 .41.3.4离子液体的热稳定性 .61.3.5

11、离子液体的粘度 .61.3.6离子液体的电化学性能 .71.3.7离子液体的表面张力 .71.4离子液体的应用 .81.4.1萃取分离中的应用 .81.4.2在有机合成中的应用 .91.4.3电化学方面的应用 .91.4.4在三次采油中的应用 .101.5离子液体型表面活性剂 .101.6咪唑类离子液体的研究进展 .111.6.1二烷基咪唑四氟硼酸盐的研究进展 .111.6.2二烷基咪唑硫酸乙酯的研究进展 .121.7产物纯化 .131.8研究思路及意义 .错误！未定义书签。2.实验部分 .错误！未定义书签。2.1引言.错误！未定义书签。2.2实验试剂 .错误！未定义书签。2.3实验仪器 .错

12、误！未定义书签。2. 4 合成路线 .错误！未定义书签。2. 5 反应机理探讨 .错误！未定义书签。2. 6 合成条件研究 .错误！未定义书签。2.6.1反应最佳时间 .错误！未定义书签。2.6.2确定合成最佳温度 .142.6.3142.7IR152.7.1152.8.172.8.1162.8.2173.1819211 绪论1.1引言室温离子液体 1 (Room Temperature Ionic Liquid ILs，简称为 ILs) 是近年发展起来的一类没有溶剂的，在室温及相邻温度下完全由离子组成的，呈液态的低温熔盐电解质。由于 ILs 的性质可以通过调节其阴阳离子组合来进行可优化设计，

13、因此又被称为“可设计的溶剂” 。作为一种新型的绿色替代溶剂，ILs 具有不可比拟的独特性质，如：不易燃、不爆炸、易分离、宽液区、低熔点、高粘度、热稳定性好、大电化学窗口、几乎没有蒸汽压，以及对无机化合物、有机化合物、金属有机化合物都有很好的溶解性等特性，被广泛应用于合成、相转移催化、聚合反应、气体吸收、电化学和化学、生物分离工程以及功能材料的合成等领域2,3。ILs 的诸多的特殊性能，使其成为传统挥发性溶剂的理想替代品。这不仅为化学理论研究提供了一个崭新的领域，而且很好的解决了现代工业生产所带来的环境污染问题，并取得了突破性进展，因此，人们普遍认为它将成为二十一世纪理想的绿色化学溶剂。1.2

14、离子液体简介离子液体的分类ILs 主要是由有机阳离子和无机阴离子构成，通过改变其阴、阳离子的组合可以得到不同的 ILs 。按其无机阴离子的差异，大致上可划分为AlC1 3 型（卤化盐离子）、非 AlC1 3 型和其它特殊的 3 种类型。(1) AlC1 3 型：此类主要是金属类卤化盐，如-，CuC1-等，由于该类型 ILsAlCl 42具有很多的优点，不仅能较好的应用于电化学和化学反应中，而且可以同时用作溶剂和催化剂。但是这类 ILs 的缺点是热稳定性和化学稳定性相对较差，对水极其敏感，见水容易分解，因此不可遇水，连空气中有水蒸气也不例外，必须在完全真空或惰性气氛的条件下进行操作， 此外，杂质

15、的存在对该类ILs 所产生的化学反应也起着决定性的影响作用；并且，AlC1 3 遇水会释放出盐酸，对皮肤会产生刺激作用。(2) 非 AlCl 3 型：此类主要是非金属类， 如：BF4-，pF6-，NO 3-，ClO 4-，CH 3COO -，CF3COO -等，这类 ILs 不同于 AlC1 3 型的离子液体，它们有特定的组成，而且对水和空气都是稳定的。因此，离子液体开始备受人们关注。(3) 其它特殊类型：此类 ILs 是由含氮的有机杂环阳离子和无机阴离子组成，比有机溶剂具有更多的优点。4等研究发现阴离子为-)的 ILs普遍粘度ForsythsN(CN-或 BF4-的 ILs 成本较低；新型的

16、阴离子CF3 2-缩写为较低；阴离子为 Br3(SO NCOCFTSAC -)具有降低 ILs 熔点和粘度的作用，并且该阴离子与小分子组合也能形成新型的 ILs 。离子液体的特点ILs 的熔点一般都低于100，主要是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的盐类，通常含有一个杂环氮原子。ILs 的特性主要由其阴、阳离子决定，并且可以通过调节阴、阳离子组合对离子液体进行优化。ILs 与传统有机溶剂和电解质溶液相比，具有一系列突出的特性，例如：(1)极低的蒸汽压，这是由于ILs 内部存在相当大的库仑作用力的缘故。无毒、无色、无味、不挥发、呈弱腐蚀性、无污染、易操作。(2)ILs 具有良好的电化学稳定性和

17、较宽的电化学窗口，优良的导电性能，是较好的传热和传能介质，可重复循环利用且不易燃烧；有特有的反应性能，如：液程宽、粘度低、稳定性高；独特的溶解特性，并且存在强的静电场。(3)ILs 具有较宽的液相范围和稳定的温度范围，呈液态的温度区间大、溶解范围广、稳定性好。(4)通过设计 ILs 的阴、阳离子，可以根据需要的不同合成各类对无机物、有机物和聚合物的溶解性不同的ILs，并且可以调节其酸度至超酸。离子液体的研究进展ILs 的发展最早是在1914 年，当时 Walden 等报道了第一个在室温下呈液态的有机熔融盐硝酸乙基胺(EtNH3NO) 3，但它并没有引起人们的关注。到了1929年， Sugden

18、5报道了将乙胺与20% 的硝酸混合后，减压除去水分，得到的油状液体的熔点为 8，元素分析的结果表明：其组成为 C2 82O3，说明得到的是一种液态HN盐。直到 1948 年，美国的 Frank Hurley 和 Tom wierr 6首次合成了第一代的ILs，他们在寻找一种温和条件电解的同时，尝试把N-烷基吡啶加入到AlC1 3 中，加热试管后，却发现两固体混合物能自发的形成澄清透明的均相液体，这就是我们今天所说的 ILs ，即氯铝酸 N-烷基吡啶盐。20 世纪 70 年代 Osteryaung 和 Wilke s7等人在研究有机电化学时，利用Hurley报道的 ILs(N-EtPyAlC 4

19、 作电解液，重新合成了吡啶基铝酸ILs，并且该ILs能作用)于有机合成中的催化剂和反应介质。Sedden和 Hussey等第一次报导用氯铝酸盐ILs作为非水的极性溶剂介质，考察了不同过渡金属络合物的合成和有机催化反应，以及在 ILs 中的电化学行为、 谱学性质以及化学反应等等， 这些都为 ILs 在电化学、有机合成、工业催化等方面的应用奠定了初步基础。 20 世纪 80 年代初期， Seddon、英国 BP 公司和法国 FIP 等较系统地探索了 ILs 作为溶剂和催化剂的可能性。 1992 年， Wilkes 等人在 1，3-二烷基咪唑盐类 ILs 合成的基础上，把该 ILs 中对水和空气敏感

20、的铝酸根置换成 BF4-，合成了第一个对水和空气都稳定的ILsEMIMBF 4。此后，EMIMPF 6也相继问世了。 这种类型的 ILs 具有对水和空气都稳定的特性，非常适用于萃取操作和作为均相过渡金属催化反应的介质。Wilkes 等人的探索性研究使ILs得到了迅速的发展，其种类和数量急剧增加。目前，ILs 潜在的研究价值已经得到了国内外学者的广泛认可， 新型 ILs 的合成及其物化性质等方面的研究工作也在世界范围内迅速开展。特别是近几年来， ILs 作为一种绿色溶剂或催化剂，在催化和有机反应中发挥了独特的作用，引起世界各国催化界与石化企业界的广泛关注。到本世纪初期开始，关于吡啶类、 咪唑类、

21、多胺类甚至双咪唑类ILs 的合成和性质等被陆续被报道，极大地扩展了 ILs 在生物分离、有机反应、材料及石油化工等领域的应用。1.3 离子液体的物理化学性质离子液体的熔点评价 ILs 实用性的一个关键参数是其熔点，通常情况下，ILs 在室温下是液态，即其熔点低于室温，一般在0 100，少数 ILs 的熔点要高一些，但是并无严格界限。ILs 的熔点主要受到两方面因素的影响：一方面是离子的电荷分布；另一方面是ILs 阴、阳离子的对称性。一般而言，物质的熔点与其晶体结构之间有着密切的关系，能直接影响到物质的使用温度范围。目前研究最多的是阳离子取代基为咪唑类的ILs ，并且阳离子中离子的电荷越分散，分

22、子的对称性越低，生成的化合物熔点就越低。离子为非对称的比对称的盐熔点要低，这是由于取代基的非对称性使得离子难以规则地堆积而不能形成晶体 8。这与李汝雄 9等所报道的一致，即阳离子对称的盐Cn n4CimBF(n=110)中，只有 5 个常温下为液体；而阳离子为非对称的盐 Cn mimBF 4(n=211)，常温下均为液体；另外，对于烷基咪唑类和烷基吡啶类ILs ，侧链碳分子数越多， ILs的熔点越低。但当侧链碳分子数增大到一定程度时，ILs 的熔点会迅速增高。这个现象可解释为阳离子的非对称性和分子间相互作用力的共同作用影响了ILs 的熔点。郭文希 10等的报道证实了侧链碳分子数的增多使得ILs

23、 熔点降低，如六氟磷酸类ILsRmimPF ，当 R=6 8 时，其熔点降到最低；氟硼酸类ILsRmimBF，当64R=49时，其熔点为最低。然而崔锐博 11等合成的含有相同阴离子的ILsC nmimBr的熔点却随着其烷基取代基链长的增加而升高。通常情况下， ILs 的熔点随着其阳离子对称性程度的提高而增大，可以通过比较不同氯化物的熔点了解阳离子的体积对ILs 熔点的影响 12，在 ILs 阴离子相同的情况下，其熔点是随着阳离子体积的增大而逐渐降低的。并且，为了在室温下保持液态，ILs 的阳离子最好是非对称的。阴离子的体积对ILs 的熔点也有较大的影响，这是因为体积越大的阴离子，与阳离子的作用

24、力越小，晶体中的晶格能越小。因此，阴离子体积越大，越易生成熔点低的化合物。阴离子生成合物的熔点由大到小的顺序为： Cl>NO2>NO3>AlC1>BF3332。但 Bowlas 等人在研究44>CF SO>CF CO正烷基吡啶类 ILs 时发现：如果用 NiC14 替代氯离子， 熔点反而升高， 这说明除了阴离子大小影响 ILs 的熔点外还有其它决定因素，尚有待进一步的研究。离子液体的密度至今所测试过的大部分ILs 的密度都超过了水 13，且普遍认为 ILs 的密度与其阴、阳离子有很大关系。通常，ILs 的密度会随着其阴离子变大，而显著增大；同时，会随着其有机

25、阳离子的变大而变小。通过比较含不同烷基取代基咪唑阳离子的氯铝酸盐的密度可知 14，氯铝酸盐的密度与其阳离子上烷基链长呈线性关系，即氯铝酸盐的密度随着烷基取代基的增大而减小；随着氯化铝摩尔比例的增加而增加；这与等的研究结果一致， ILs 的密度也与温度有关，且与温度呈线性关系。离子液体的溶解性有机阳离子和无机阴离子构成的ILs ，兼具有机物和无机物的一些性质，因此，具有极佳的溶解性，可以溶解部分有机物、无机物以及聚合物等，是很多化学反应的优良绿色溶剂。这主要是由于与其它溶剂相比，ILs 的内部存在相当大的库仑力，使其具有很强的极性。不难看出， ILs 的溶解性与其阴、 阳离子之间有紧密联系。 K

26、eim15等人研究发现：通过调节阳离子的烷基取代基链长可以优化ILs 的溶解性，如：正辛烯在(MeEt 3N)+（ p-MePhSO3) 中不溶，但在 Me(n-e6H ll)3N +（p-MePhSO3) 中能溶解，由正辛烯在含相同甲苯磺酸根阴离子季按盐 ILs 中的溶解性可以看出， 随着 ILs 阳离子取代基侧链链长的增加，即非极性特征增加，正辛烯的溶解性是变大的；同样，具有相同阳离子、不同阴离子的 ILs 的溶解性也有明显差异，如 C3F7COO ， CF3COO 和CF3S03都是高水溶性的，但PF6和 CF3SO2N 的离子与水只能形成两相混合物。基于 ILs 有良好的溶解性，可以用

27、于萃取及分离工艺。表 1.1 列出了部分有机溶剂在离子液体中的溶解性。表 1.1 有机溶剂在 ILs 中的溶解性Table 1.1Solubility of organic solvent in ionic liquids溶剂?C444644mimBF CmimPFC mimClC mimClAlC1 3(碱性 )AlC1 3(酸性 )水80.1溶解不溶反应反应丙烯碳酸酯64.4溶解溶解溶解溶解甲醇33.0溶解溶解反应反应乙腈26.6溶解溶解溶解溶解丙酮20.7溶解溶解溶解反应二氯甲烷8.93溶解溶解溶解溶解四氢呋喃7.58溶解溶解溶解反应二甲基苯7.20溶解溶解溶解反应三氯乙烯3.39溶解不

28、溶不溶不溶二硫化碳2.67溶解不溶不溶不溶甲苯2.38溶解不溶溶解反应己烷1.90溶解不溶不溶不溶离子液体的热稳定性ILs 对热是稳定的，影响其热稳定性主要有两个因素，即杂原子-碳原子和杂原子-氢键之间的相互作用力大小，即ILs 的热稳定性与其阴、阳离子的结构和性质密切相关的。例如，胺或磷直接质子化合成的ILs 的热稳定性差；在真空80的条件下，很多含三烷基按离子的ILs 就会分解；季铵盐由于易发生Hofman 消除反应，会发生热诱导的去烷基化 (逆季铵化 )反应，且其热分解温度与阴离子的亲水性有很大关系；另外， ILs 比水和多数有机溶剂具有更宽更稳定的液态温度范围：一般季铵氯盐ILs的最高

29、工作温度在150左右，而 emim+BF4 却能在 300时仍然保持稳定，并且在温度达到 400时 bmim +CF 3SO3 和emim+(CF 3SO2)2N 也不会分解，由此可以看出 ILs 的应用领域更加阔。离子液体的粘度ILs是粘性流体，在室温下它的粘度一般从35cp 到500cp 不等，比传统有机溶剂的黏度高1 2个数量级，并且不同种类的ILs的粘度差别较大。ILs的粘度主要取决于其氢键和内部范德华力的相互作用 16，且随着温度的升高而降低；随着阳离子取代基碳链长的增大而增加。 Kimizuka 17等报道阴离子为 N(CN) 2 的 ILs 的粘度普遍偏低。氢键对 ILs 粘度的

30、影响非常明显， 如：比较含不同组分的氯铝酸盐的粘度会发现18,当 ILs 为碱性的时候，即x(A1C1 3)>0.5 时， ILs 的粘度会增加，这是因为咪唑类阳离子氢原子和碱性氯原子之间形成了氢键，而存在的大量氯离子使得其氢键作用加强，导 ILs 的粘度增加；当 ILs 为酸性时，即 x(A1C1 3时，ILs粘度较低，这)>0.5的存在，使体系内形成的氢键作用较弱，自然是因为较大的离子 AlC1 4和 A12C17导致 ILs 的粘度较低分子间范德华力对离子液体的粘度也有较大影响19，表 1.2 给出了含 bmim+阳离的不同离子液体的粘度。由表可知从CF3SO3 到C4F9S

31、O3 、从 CF3COO 到C3F7COO ILs 的粘度明显增加， 这是因为含 C4FgsO3 和C3F7COO 的 ILs 中较强的范德华力导致ILs 较大的粘度。然而，比较CF 3SO3和 (CF3SO 2)2N 的粘度会发现，虽然含 (CF 3SO2)N 的 ILs 有更强的范德华力，但其粘度并不大，这是因为由范德华力引起的粘度增加被弱的氢键抵消了。表 1.2 含bmim+阳离子的不同离子液体的粘度+Table 1.2Viscosity of different ionic liquid contaiming bmimcation离子液体粘度× 103pa*sbmimCF3S

32、O390bmimC 4F9SO3373bmimCF 3COO73bmimCF COO18237bmimCF3SO2)2N52离子液体的电化学性能ILs 具有良好的电化学稳定性和较宽的电化学窗口，优良的导电性能，是较好的热和传能介质。目前，广大研究者将其作为电解质应用于电池中20。决定 ILs 导电的因素主要有：密度、分子量、 粘度和离子大小。其中 ILs 的粘度是影响其导电性首要因素，导电性越好要求 ILs 的粘度越低；密度对 ILs 导电性的影响正好相反；当 ILs 的密度和粘度接近时，以其分子量和离子大小来判定导电性，一般是分子量和离子体越小其导电性越好。离子液体的表面张力ILs 的表面张

33、力是反映其界面性质的重要参数。文献中指出的，ILs 的油气表面张力值一般都比传统有机溶剂高（如 C4mimI：54.7达因厘米，46： 48.8C mimPF达因厘米， C8mimPF6：34.2 达因厘米 )，但会低于水的表面张力 (水：73 达因厘米 )。ILs 的表面张力主要受其独特的内部结构影响：通常ILs 的阳离子相同时，其表面张力会随阴离子体积的增而增大；ILs 的阴离子相同时，其表面张力会随阳离子烷基取代基链长的增加而减小。表 1.3 336K 时各种离子液体的表面张力Table 1.3 The surface tension， surface Excess Entropy an

34、d surface Excess Energy at336KIonic liquidSs=dydtEs(Mjm 2)(MJm 2)K(mJm2)BmimPF60.078369.242.9BmimBF 40.057257.638.4OmimPF 60.063454.232.8OmimBF 40.055147.929.8OmimBr0.085360.732.0OmimCl0.059250.430.5C12mimJPF60.055240.023.6C12mimPF 60.043339.825.262Fredlake 等考察了 CnmimPF (n=4 9)和CnmimTf N(n=2 10)两类 I

35、Ls 的中烷基取代基侧链碳原子数对其表面张力的影响，研究发现了随着侧链碳原子数的增加， ILs 的表面张力相应减小，并且阴离子为PF6的 ILs的表面张力比阴离子为Tf 2N 的 ILs 的表面张力要高。Lawwatson测定了在 336K 时，系列 Cnmimx(n=-4 ，8，12；x=PF6，BF4 ，cl ，Br 溶液的表面张力，结果显示在一定温度下，所研究的 ILs 之间的表面性质有很大差异， 如 336KC 4mimPF 6的表面张力为 45 达因厘米，而C12mimPF 6的表面张力仅为 24 达因厘米，同时发现各种 ILs 的表面张力随温度的升高都呈线性降低趋势，该小组还探讨了

36、阳离子上1 位烷基取代基链长 (n)以及阴离子的体积对 ILs 表面过剩的自由能和表面熵的影响，如表1.3 所示。 Tong 等则报道了在不同温度下， C24及64的表面张力，结果显示在mimAlClC mimAlCl25时两种 ILs 的表面张力分别为52.4 和 39.6 达因厘米。1.4 离子液体的应用萃取分离中的应用开发高效的且环境友好的萃取分离技术对混合物的分离和产品的提纯都具有重要意义。由于 ILs 具有不溶于水、不挥发、 蒸馏过程中无损失、可以重复循环使用等特点，在混合物中添加少量ILs 可起到提高组分的相对挥发度、改变组分的分配系数的作用，因此可将其作为一种绿色萃取剂。bmim

37、PF 6 在这方面比较有代表性。Blanchard 等考察了在室温条件下， 20 种有机物 (10 种为苯及其衍生物， 10 种为己烷及其衍生物 )在 bmimPF6 中的溶解性，研究发现：有的完全互溶，有的溶解度很小。当温度和压强一定时，在苯及其衍生物体系中，利用CO 2 从 bmimPF6 中萃取有机物的萃取率可高达95% 。这说明单以ILs 萃取金属离子时分配系数较低，但是通过引入其他的金属萃取剂可以获得很好的效果。Fadeev等报道使用 BmimPF 6和OmimPF 6作为丁醇的萃取剂时，分配系数可分别达到25.7和。目前，采用55.3ILs 复配得到的双水相体系在萃取生物产品过程中

38、得到良好应用，受到人们的广泛关注，Rogers等首次报道了 ILsBmimCl 可与一些无机盐如 KOH 、K 3PO4及K24HPO等形成上相富含ILs 和下相富含盐类的双水相体系，为其进一步应用提供了基础数据。 Huddlestou等研究了用与水不互溶的1-甲基 -3-丁基咪唑六氟磷酸盐从水中萃取苯的衍生物 (如甲苯，苯胺，苯甲酸，氯苯等)，并且取得了很好的分离效果。此外，由于 ILs 粘度大、热稳定性高、挥发性低、极性大，还可在气相、液相色谱分离中用作固定相且可以根据需要调节其阴、阳离子来进行分子优化从而适应不同的体系，这一点极利于萃取分离。在有机合成中的应用众所周知，有机合成反应中所使

39、用的有机溶剂大都有易燃、易爆，易挥发的缺点，这就决定了其在使用过程中的不安全性和极易导致环境污染。而 ILs 作为一种绿色溶剂，由于其具有的各种优良特性， 目前用无挥发性的ILs 代替有机溶剂己经成为有机合成领域中的一个颇具特色的研究方向。ILs 作为反应溶剂，为化学反应提供了不同于传统有机溶剂的环境，它可以改变反应机理，使催化剂的活性和稳定性更好、选择性和转化率更高。研究发现：在高温下，该系统中的ILs 、催化剂及反应物可成为一相，发生均相反应；但在低温下，系统分为易于分离的两相，即溶有催化剂的ILs 相和溶有产物的有机相，这为解决贵金属催化剂的循环使用提供了一条新途径，同时也实现了均相催化

40、。电化学方面的应用ILs 是由阴、阳离子构成的液态电解质，与常用的水溶液相比，其可避免与一些金属 (如 Li 、Na 等 )和水发生反应，可以减轻自放电，且不用像熔融盐一样需要高温，是电化学工作者较好的研究对象，可广泛应用于电池技术、电化学合成、电沉积、毛细管电泳、电抛光、双电层电容器、传感器、抗静电剂、光电子器件、信息存贮、能源等领域。由于ILs 本身具有热稳定、低蒸汽压、不可燃、高离子传导率、宽电化emimBF4学电位窗、且易与聚合物形成凝胶等特性，使其不仅可以用作电解液，而且可以用作导电高分子所构成器件中的介质。 Churat 等人在将 emimTf 2N用作高聚物电极材料中，发现所制得

41、的电极具有较好的导电性，较低的蒸汽压和较宽的电化学窗口，是理想的电机材料。 蔡琪等人利用 emimBF4 咪唑类 ILs 作为电解质应用在传感器研究中，结果显示：传感器对二氧化硫电化学响应时间短、且电极灵敏度高、精密度好、重现性好以及寿命长。 Carlin 等人研究发现二茂铁和四硫富瓦烯在中能形成可逆程度很高的氧化还原对，是一种极为卓越的电化学合成溶剂。离子液体也同样能应用于太阳能电池盒电容器方面。中国科学院有机固体重点实验室研究了离子液体在电致发光电化学电池（LEC ）中的应用。他们通过改变烷基链长度调节离子液体的熔点，分别制备出熔点为60、70 和 80的离子液体，应用这些离子液体为离子载体制备出试问准冷冻p-i-n