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离子液体在有机合成中的应用分析

发布时间:2019-03-15 02:13:06 文章来源:工具之家    

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摘 要:近年来lvsehuaxueyanjiu逐渐被da家所认知作为其zhong非常重要de研究热点liziyetideying用正shou到更多deguanzhu室温liziye体具youte殊de理huaxing质hefenzijiegoushiyi类te殊de液体熔融盐被认为是ke以替代常用huifa性youjirongjide绿色you机溶ji。lizi液体作为溶ji以jicuihuajizaiyou机he成zhong所显示出的独特和xingnengshi得其具有巨大的发zhanqian景。

关键词:绿色huaxue;lizi液体;氧hua;有机he成

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.016

随着ren们duiyuhuanjing保护的重视程度zai不断提高huagonghe成中的污染成为yue来yue突出的问tiyin此发zhan绿色hua学被提上日程。绿色化学you被称之为qing洁化学其目标是在化学sheng产的guocheng中尽量减shao甚至消除dui人类健康或者环境造成不liang影响的原料、催化剂、shiji的使用和产生conger实xian整ge生产工艺的绿色无污染cong生产的源头杜绝了污染dechan生,尽量实现化工生产guochengzhong的fei物零排放。

1 绿色化学的研究fang向

要想实现绿色化学,qing洁生产,研究的zhu要fang向是对于化学工艺jinxing重新设计,zheng取在生产过程中所使用的化he物是对人类和环境安全的,bi免为了达到较hao的he成xiao果er使用一些有毒有害物质,从而对环境造成较yan重的污染,进而影响到人类的健康。另外yige方向是探索新型的更加安全的化学合成工艺,如微波、激光deng技术,zhe些技术在有机合成中的ying用可大大缩减了fanying的时间,提高产物的产率,从而减少生产过程对环境造成的weihai。还有一个研究的方向是gai善化学fanying的条件,此方向主要是研究和kaifa能够进行绿sefan应的介质。在传统的有机合成fan应中,常用到挥发性的有机溶剂,ta们在fan应的过程中,是一zhong很好的fanying介质,可以迅su溶解各种有机物,促进反应的进行,但是该类物质具有较qiang的挥发性qie易燃具有毒性,并且在使用过程中很难回收,因而成为污染大qi的主要污染源,给环境带来了严重的污染。而开发新的溶剂来对其进行替代shijin行绿色化学研究的一个重要方向。

2 什me是lizi液体

lizi液体是一种盐,ta是you有机yang离子和无机阴离子组成的,它在yu室温接近的一个温度fan围内呈液态,因此又被称为室温离子液体。它具有十fen优异的性能,在绿色化学中是最具有发zhan前景的反应介质且具有十fen好的催化效果。与通常意义上的有机溶剂不tong,离子液体是由阴阳离子组成,并没有电中性的fen子存在,因此在热稳定性和导电性方面表现优异。对于一些有机物和高分子材料来说,它还是一种十分优良的溶剂。离子液体几乎没有挥发性,因此将其应用于化学生产的过程中,不会挥发有害气体对大气造成污染。可以说,离子液体由于优异的性能以及绿色安全性而成为当之无愧的环境you好型溶剂,与当下的清洁生产以及可持续发zhan的发展理念十分匹配,受到广大学者的关注和研究。

3 离子液体的种类

离子液体的种类是多种多样的,通过改变阴阳离子的组合可以根据合成工艺需要设计出不tongde离子液体。组成离子的阴离子主要有两类,即多核阴离子和单核阴离子。通过将有机阳离子和无机阴离子按照不同的bi例进行结合可以得到不同性能的离子液体,从而实现在分子水平的离子液体设计。

4 离子液体在有机合成中的应用

在有机合成的过程中,离子液体通常被用作反应的溶剂。qizuo用的方式有如下几种。第一种是离子液体仅作为反应过程中的溶剂使用,在有机合成的反应过程中,催化剂和反应wubei溶解在离子液体中,从而形成一个均相的体系,在该体系中fasheng有机合成的反应,为反应提供合适的介质。第二中是离子液体既是溶剂,同时也起到催化剂的作用,其在有机合成的反应过程中除了为反应提供一个介质,溶解反应所需的物质,同shineng够起到促进反应进行,起催化剂的作用。第三种是离子液tijiang催化剂溶解于其中,但反应底物和产物在另一相中进行反应,从而形成一个两相的反应体系。第四种是离子液体中的负离子作为均相催化配体参与反应的进行。无论离子液体在有机合成反应中所承担的jiao色是以上哪一种,与传统的有机溶剂相比,它都具有着无可比拟的优越性能。首先,它为化学反应的进行提供了一个良好的环境,有可能在反应的过程中,促进催化剂的活性更好地发hui使其稳定性更好,反应的过程转化率更高,从而使得有机合成的效率提高。其次,离子液体的种类多样,可供选择的方案有许多,当将催化剂溶于离子液体时,它便可以随着离子液体进行循环利用,从而使得催化剂在均相中催化效率大大提高,在多相中催化时易于分离的优点。在氢化反应的过程中,实验表明离子液体可以反fushi用,且在使用的过程中,催化剂的流失率极低,不到0.02%,因此避免了固定催化剂而导致的操作难度加大的问题。最后,离子液体没有蒸气压,且可以在较宽的一个温度fan围内呈现液相的状态,且它与部分有机溶剂不互溶,这些特点都使得其具有易于分离的特点,在分离产物的时候,可以通过多样化的方法,如qing析、萃取以及蒸馏等。

5 总结

随着科学技术的不断发展以及人们对于环保问题的重视,有机合成中所造成的污染问题越来越受到大家的关注,寻找清洁、高效且低hao的化学反应,实现绿色化工生产是未来发展的趋势。由于大多数的有机合成需要在溶剂中反应,且反应过程中所使用的有机溶剂消耗量大,挥发性强,导致了较严重的化工污染。离子液体的发现使得这一问题可以得到有效gaishan,表现出了极具潜力的发展前景。

参考文xian

[1]刘宝友,韩菊,董建芳,魏福xiang,程彦海.离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用[J].有机化学,200710):1236-1243.

[2]姚付jun,李向军,袁倬斌.离子液体在有机合成和分析化学中的应用研究进展[J].化学试剂,2012(04):289-294.

[3]刘宝友,韩菊,魏福祥,董建芳.功能化离子液体及其在有机合成中的应用[J].河北工业科技,2006(02):104-107.

作者简介:张jun(1995-),男,湖南株洲人,学生。

山东工业技术 2016年9期

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