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绿色溶剂离子液体及其在氟化反应中的应用 刘坤峰杨会娥 (中化近代环保化j．I二(两安)有限公司，陕西西安710201) 摘要：本文主要阐述了离子液体的概念、性质及应用，并分析总缩了离子液体在卤素交 换氟化反麻中的应用，提出了离子液体在氟化反应中具有广阔的麻Hj前景。 关键词：离子液体；绿色化学；氟化反应 0前言 传统的化学反应和分离过程对环境造成的严重污染，绿色化学日趋受到人们的重视。而 开发抨发性有机溶剂的代替物和无毒无害的高效催化剂，以减少环境污染，是绿色化学的重 要内容之一。近年来，一种新型的高效绿色溶剂——离子液体已成为绿色化学研究的热点之 一f1)。 室温离子液体【zJ是由有机栩I离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度．卜． ．*液体状态的盐类，以‘卜．简称离子液体(ILs)。它是从传统的高温熔盐演变而米的，但与一 般的离子化合物有着：1仁常不同的性质和行为，最大的区别在于一般离子化合物只有在高温状 态卜，才能变成液态，而离子液体在窒温附近很人的温度范同内均为液态，最低凝同点可在．9 6℃””。与传统的有机溶剂相比，离子液体具有如下特点：(1)液体状态温度范闱宽，从低丁 或接近室温到300℃，且具有良好的物理和化学稳定性：(2)蒸汽压低，不易挥发，消除了 VOC(VolatileOrganicCompounds)环境污染问题；(3)对大量的无机和有机物质都表现出 良好的溶解能力，且具有溶剂利催化剂的双重功能，可作为许多化学反应溶剂或催化活性载 体：(4)具有较人的极性可调控性，粘度人，密度人，可以形成二相或多相体系。适合作分 离溶剂或构成反应．分离耦合新体系。由于离子液体的这些特殊性质和表现。它被认为与超 l瞄界C02和双水相一起构成三人绿色溶剂，具有广阔的应用前景14J。 离子液体研究的潜在价值已经得到了各国化学：r作者的J‘’。泛认可。特别是近几年米，ILs 充当一种“绿色”溶剂或催化剂以及某些催化剂的“液体载体”在催化和有机反应中发挥了 独特的作用，止在受到世界各国催化界与石化企业界的接受和关注15-71 本文主要针对离子液体的性质、分类及其在氟化反应的中的应刚做一些简单阐述。 1离子液体的性质、分类及应用 1．1离子液体的性质 在离子化合物中，阴阿{离子之间的作用力是库仑力，其大小与阴阿1离子的电荷数量及．瞥 径有关，离子?仁径越人，它们之间的作用力越小，这种离子化合物的熔点就越低。某些离子 化合物的阴刚离子体积很人，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近于室 温。 与典艰的有机溶剂不一样，在离子液体里没有电中性的分子，100％是阴离子和研i离子， 在负100200℃之间均早液体状态，具有良好的热稳定性和导电性，在很大程度上允许动 力学控制：对人多数无机物、有机物和高分子材料米说，离子液体是一种优良的溶剂；表现 出酸性及超强酸陛质，使得它不仅可以作为溶剂使用，而且还可以作为某些反应的催化荆使 用。这些催化活性的溶剂避免了额外的可能有毒的催化剂或可能产生大量废弃物的缺点；离 子液体一般不会成为蒸汽，所以在化学实验过稃中不会产生对人气造成污染的有害气体：价 格相对便宜，多数离子液体对水具有稳定性，容易在水相中制备得到：离子液体还具有优良 的可设计性，可以通过分子设计获得特殊功能的离子液体。总之，离子液体的无味、无恶臭、 无污染、不易燃、易与产物分离、易同收、可反复多次循环使朋、使用方便等优点，是传统 抨发性溶剂的理想替代品，它有效地避免了传统有机溶剂的使用所造成严重的环境、健康、 安全以及设备腐蚀等问题．为名副其实的、环境友好的绿色溶剂。适合于当前所倡导的清洁 技术和可持续发展的要求，已经越米越被人们广泛认可和接受。 离子液体具有异于传统有机溶剂和电解质的一系列突山优点：①对人多数的无机、有 机以及高分子材料表现山良好的溶解能力；②通常含有弱配合离子，所以具有高极化漪力 而1卜配合能力；③与一些有机溶剂不且溶，可以提供一个非水、极性可调的两相体系，憎 水离子液体可以作为一个水的非共溶极性相使Hj；④具有非挥发性特征，几乎没有蒸气压， 无色、无臭，闪此它们可以用丁高真空体系中，同时也可减少因挥发而产生的环境污染问题； ⑤在300℃范同内多数仍为液体，有利丁．动力学控制；⑥表现出Bronted，Lewis酸以及 超强酸酸性；⑦具有较人的稳定温度范闱，在低于200℃一I-热稳定，化学性稳定，电化学 稳定， 并且电位窗口也较宽；⑧通过阴陶l离子的设