Joninio skysčio paruošimo būdas
Nov 07, 2021
Joninių skysčių yra daug rūšių. Keičiant skirtingus katijonų ir anijonų derinius, galima sukurti ir susintetinti skirtingus joninius skysčius. Iš esmės yra du pagrindiniai joninių skysčių sintezės metodai: tiesioginė sintezė ir dviejų pakopų sintezė.
Tiesioginė sintezė
Joninis skystis sintetinamas vienu etapu per rūgšties ir bazės neutralizavimo reakciją arba ketvirtinę aminavimo reakciją, kuri yra ekonomiška ir paprasta eksploatuoti, neturi šalutinių produktų, o produktą lengva išvalyti. Serija tetrafluorborato joninių skysčių su skirtingais katijonais buvo susintetinta rūgščių ir šarmų neutralizavimo metodu, tokiu kaip Hlrao. Be to, vienu kvaternizacijos reakcijos etapu taip pat galima paruošti įvairius joninius skysčius, tokius kaip halogenintos 1-alkil-3-metilimidazolo druskos, halogenintos piridinio druskos ir kt.
Dviejų etapų sintezė
Tiesioginiu metodu sunku gauti tikslinį joninį skystį, todėl reikia naudoti dviejų pakopų sintezės metodą. Yra daug pritaikymų joniniams skysčiams paruošti dviejų pakopų metodu. Paprastai naudojami tetrafluorborato ir heksafluorofosfato joniniai skysčiai ruošiami dviem etapais. Pirma, halogenido druska, turinti tikslinį katijoną, paruošiama ketvirtinės amininimo reakcijos būdu; tada halogeno jonas pakeičiamas tiksliniu anijonu arba pridedama Lewis rūgšties, kad būtų gautas tikslinis joninis skystis. Antrame reakcijos etape naudojant metalo druską MY (dažniausiai naudojama AgY), HY arba NH4Y, Ag druskos nusodinimą arba amino druską, HX dujos lengvai pašalinamos ir pridedama stipri protonų rūgštis HY. Reakcijai reikalingos žemos temperatūros maišymo sąlygos. Tada jis keletą kartų plaunamas vandeniu, kol jis tampa neutralus, joninis skystis ekstrahuojamas organiniu tirpikliu ir galiausiai organinis tirpiklis pašalinamas vakuume, kad būtų gautas grynas joninis skystis. Ypatingas dėmesys kreipiamas į tai, kad X-(halogeno) anijonų mainų su tiksliniu anijonu Y procese reakcija turi būti kuo baigtesnė, kad nebūtų x. anijonai lieka tiksliniame joniniame skystyje, nes joninio skysčio grynumas yra labai svarbus jo panaudojimo apibūdinimas ir fizikinės bei cheminės savybės. Didelio grynumo dvejetainių joninių skysčių sintezė paprastai ruošiama anijonų mainų būdu, naudojant jonų mainų dervas jonų mainuose. Be to, tiesiogiai sujungiant Lewis rūgštį (MY) su halogenidų druskomis, galima paruošti [katijonų][MnXny+l] tipo joninius skysčius. Pavyzdžiui, ruošiant chloroaliuminato joninius skysčius naudojamas šis metodas, aprašytas joninių skysčių savybėse. Joninio skysčio rūgštingumą galima reguliuoti pagal poreikį.
