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離子液體是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的，常見的陽離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子等，陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。目前所研究的離子液體中，陽離子主要以咪唑陽離子為主，陰離子主要以鹵素離子和其它無機(jī)酸離子為主。根據(jù)離子液體中有機(jī)陽離子母體的不同，可以將離子液體分為咪唑鹽類、吡啶鹽類、季銨鹽類和季膦鹽類等。根據(jù)離子液體在水中溶解性的不同，也可以將離子液體分為親水性離子液體和疏水性離子液體。


離子液體在有機(jī)合成反應(yīng)中的應(yīng)用
1、Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)
在離子液體中進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)：體系有足夠低的蒸汽壓、可再循環(huán)、無爆炸性、熱穩(wěn)定且易于操作。第一個被研究的反應(yīng)是在[EtNH3][NO3](EAN)中環(huán)戊二烯與丙烯酸甲酯和甲基酮的反應(yīng)，與非極性有機(jī)溶劑相比，該反應(yīng)表現(xiàn)出明顯的高內(nèi)旋產(chǎn)物傾向和快的反應(yīng)速率特征。


2、烷基化反應(yīng)
苯與鏈烯烴或鹵化烷進(jìn)行的烷基化反應(yīng)是Lewis酸催化的一類反應(yīng)，因此酸性MCI/AICl3離子液體可以作為新的替代催化劑。使用HCI改性過的MCI/AICL3離
子液體催化苯與二氯甲烷反應(yīng)，催化活性高,在常溫下反應(yīng)，僅用5min轉(zhuǎn)化率達(dá)
99%，產(chǎn)率95%以上，遠(yuǎn)高于無水AlCl3為催化劑時的57%和38.4%，而且可容易
地分離出產(chǎn)物。


3、酯化反應(yīng)
N-l-butylpyridinium chloride/AIClz離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)和催化劑，實(shí)現(xiàn)了清潔化酯化反應(yīng)工藝。這種酯化工藝的明顯優(yōu)勢在于: (1)反應(yīng)產(chǎn)物酯不溶于離子液體，因此分離容易；(2)反應(yīng)完成后，離子液體在100C下加熱除去反應(yīng)中生成的水就可重新使用。


4、Beckmann重排反應(yīng)
Beckmann重排是ε-己內(nèi)配胺等內(nèi)配胺的實(shí)驗(yàn)室合成及工業(yè)生產(chǎn)中常用的方法，在通常的反應(yīng)中，反應(yīng)的介質(zhì)是大量的濃硫酸、五氯化磷在乙醚中或醋酸和醋酸酐的氯化氫溶液等，這些腐蝕性酸及大量有機(jī)溶劑在工業(yè)中對設(shè)備要求高、危險因素多、廢物多及環(huán)境污染大。


5、Friedel-Crafts乙酰化反應(yīng)
芳環(huán)上的氫在B-酸或者L-酸的作用下被烷基取代，稱為Friedel-Crafs反應(yīng)；若被酰基取代,則稱為Friedel-Crafts酰化反應(yīng)。傳統(tǒng)的Friede1-Crats催化劑為AIX3型的L-酸，反應(yīng)溶劑為石油醚、氯苯等，一般反應(yīng)5h-6h, 收率為80%左右，產(chǎn)物為各種異構(gòu)體的混合物，選擇性差。如若在[Emim][AICl]離子液體中進(jìn)行，該物同時作為溶劑和催化劑，反應(yīng)只需3s就轉(zhuǎn)化完全(100%轉(zhuǎn)化)，選擇性高。


6、Heck芳基化反應(yīng)
以Pd/C為催化劑，在離子液體[Bmim][PF6]中芳基鹵與烯烴進(jìn)行反應(yīng)，優(yōu)點(diǎn)是催化劑很好地分散在離子液體中構(gòu)成穩(wěn)定的催化體系，反應(yīng)完成后,用正己烷萃取出產(chǎn)物，催化劑可循環(huán)使用，催化活性并不降低。






7、酰基化反應(yīng)
許多工廠中使用HF或AlCl3為催化劑進(jìn)行苯的衍生物的酰基化會產(chǎn)生大量的廢棄物，以離子液體取代傳統(tǒng)的催化劑是解決這一問題的方法。對甲苯、間二甲
苯、均三甲苯、甲氧基苯的酰基化反應(yīng)的研究表明，用離子液體[Bmim]FeCl3],
[Bmim][SnCl]是Friedel-Crafts酰基化反應(yīng)的適宜催化劑，轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率都較
高，特別在[Bmim][FeCl3],離子液體中進(jìn)行反應(yīng)時，除間二甲苯酰基化反應(yīng)的
選擇性為80%外，其它反應(yīng)都可得到很高的選擇性和轉(zhuǎn)化率。




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質(zhì)子型亞銅鹽離子液體

長鏈陰離子功能化離子液體

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離子液體功能化的石墨烯/碳納米管(G-IL/CNTs)
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金-鉑納米粒子(Au-PtNPs)負(fù)載到離子液體功能化的碳納米管(MWCNTs-IL)
三維氨基離子液體功能化石墨烯負(fù)載鈀基復(fù)合氣凝膠
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開環(huán)易位型咪唑離子液體功能化降冰片烯嵌段共聚物
羧基功能化離子液體表面修飾TiO2納米微粒