روش تهیه مایع یونی
Nov 07, 2021
انواع مختلفی از مایعات یونی وجود دارد. با تغییر ترکیبات مختلف کاتیون ها و آنیون ها می توان مایعات یونی مختلفی طراحی و سنتز کرد. اساساً دو روش اساسی برای سنتز مایعات یونی وجود دارد: سنتز مستقیم و سنتز دو مرحله ای.
سنتز مستقیم
مایع یونی در یک مرحله از طریق واکنش خنثی سازی اسید-باز یا واکنش آمیناسیون چهارتایی سنتز می شود که کارکرد آن مقرون به صرفه و ساده است، هیچ محصول جانبی ندارد و محصول به راحتی تصفیه می شود. مجموعه ای از مایعات یونی تترا فلوئوروبورات با کاتیون های مختلف با روش خنثی سازی اسید-باز مانند Hlrao سنتز شدند. علاوه بر این، انواع مایعات یونی مانند نمک های هالوژنه 1-آلکیل 3-متیل ایمیدازول، نمک های هالوژنه پیریدینیم و غیره را نیز می توان در یک مرحله از طریق واکنش کواترنیزاسیون تهیه کرد.
سنتز دو مرحله ای
روش مستقیم برای به دست آوردن مایع یونی مورد نظر دشوار است و باید از روش سنتز دو مرحله ای استفاده شود. کاربردهای زیادی برای تهیه مایعات یونی به روش دو مرحله ای وجود دارد. تهیه مایعات یونی تترا فلوئوروبورات و هگزافلوئوروفسفات متداول مورد استفاده معمولاً از یک روش دو مرحله ای استفاده می کند. ابتدا یک نمک هالید حاوی کاتیون هدف از طریق یک واکنش آمیناسیون چهارتایی تهیه می شود. سپس آنیون هدف جایگزین یون هالوژن می شود یا اسید لوئیس برای بدست آوردن مایع یونی هدف اضافه می شود. در مرحله دوم واکنش، هنگام استفاده از نمک فلزی MY (که معمولاً AgY استفاده می شود)، HY یا NH4Y، رسوب نمک Ag یا نمک آمین، گاز HX به راحتی حذف می شود و اسید پروتون قوی HY اضافه می شود. واکنش به شرایط همزدن در دمای پایین نیاز دارد. سپس چندین بار با آب می شویند تا خنثی شود، مایع یونی را با حلال آلی استخراج می کنند و در نهایت حلال آلی را در خلاء خارج می کنند تا مایع یونی خالص به دست آید. توجه ویژه ای به این واقعیت می شود که در فرآیند مبادله آنیون های X-(هالوژن) با آنیون هدف Y، واکنش باید تا حد امکان کامل باشد تا اطمینان حاصل شود که x وجود ندارد. آنیون ها در مایع یونی هدف باقی می مانند، زیرا خلوص مایع یونی برای آن بسیار مهم است. سنتز مایعات یونی دوتایی با خلوص بالا معمولاً با تبادل آنیونی با استفاده از رزین های تبادل یونی در یک مبدل یونی تهیه می شود. علاوه بر این، با ترکیب مستقیم اسید لوئیس (MY) با نمک های هالید، می توان مایعات یونی نوع [کاتیون][MnXny+l] را تهیه کرد. به عنوان مثال، در تهیه مایعات یونی کلروآلومینات از این روش استفاده می شود، همانطور که در خواص مایعات یونی توضیح داده شده است. اسیدیته مایع یونی را می توان در صورت نیاز تنظیم کرد.
