类离子液体与离子液体的联系和区别

2018-07-27 09:32:08 adman 10

离子液体的物化性质类似于离子液体, 其概念即由此而来. 虽然类离子液体与离子液体在物化性质上具有较高的相似性, 但在原料、合成、组成、应用和后处理等方面则有显著的差异.

在原料方面. 除去部分有毒的无机盐类, 类离子液体的原料多为常见多元醇、酰胺、羧酸、酚类和胆碱衍生物等自然代谢产物, 其毒性小, 廉价易得. 而离子液体的原料多为烷基取代咪唑、烷基取代吡啶、烷基取代盐类等价格昂贵的有毒挥发性有机物[5].

在合成方面. 制备类离子液体极为简单, 一般采用一步合成法, 只需将组分原料简单混合加热, 使其形成均一、稳定的液体, 即可得到产物. 所有原料全部转化为产物, 且无需纯化、分离, 符合原子经济性, 这是类离子液体绿色性的重要体现. 多数离子液体的合成工艺复杂, 交换反应不彻底, 存在竞争反应和副产物, 且所得产物需多步纯化和分离[6], 这显著增加了离子液体的生产成本和对环境污染的可能性, 降低了离子液体的绿色特征.

在组成方面. 类离子液体中必然存在离子及与离子络合的中性配体分子, 且阴阳离子的种类之和一般超过两种, 非配体的中性分子可少量存在于体系中. 而离子液体在液相状态下必须全部由离子组成, 且不允许存在中性配体分子. 这是类离子液体与离子液体的重要差别.

在应用方面. 由于两者的物化性质类似, 类离子液体与离子液体的应用领域也多有相同, 其差异之处在于类离子液体对水、空气稳定, 应用过程中无需隔离空气或气氛保护, 部分离子液体则对水和空气较为敏感, 需额外加以保护.

在后处理方面. 由于传统咪唑、吡啶基离子液体本身有毒且难以生物降解[7], 其循环再生则需要溶于挥发性有机溶剂, 后处理成本代价不菲. 类离子液体的有机组成部分可自然降解为二氧化碳和水等, 无机盐类则可在水溶液体系中再次回收利用.

由此可见, 类离子液体与离子液体均为绿色溶剂, 但前者更为符合绿色化学的全过程绿色要求.


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