1914年,P.Walden等[15]制备出第一个离子液体(硝酸乙基胺,EAN,熔点12℃),却因易爆炸而没有人关注。1948年,美国F. H. Hurley[16]和T. P. Wier[17]将三氯化铝和
1914年,P.Walden等[15]制备出第一个离子液体(硝酸乙基胺,EAN,熔点12℃),却因易爆炸而没有人关注。1948年,美国F. H. Hurley[16]和T. P. Wier[17]将三氯化铝和卤化乙基吡啶混合加热,得到无色透明液体,此为第一代离子液体——氯铝酸盐离子液体,但遇水易分解。1982年,美国空军研究院的J. S. Wilkes等[18]制备出氯铝酸二烷基咪唑离子液体,广泛应用于电化学、反应介质和催化剂。T. B. Scheffler[19]研究不同过渡金属配合物在非水极性溶剂氯铝酸离子液体中的电化学行为、谱学性质和化学性质,离子液体逐渐被认识。1992年,J. S. Wilkes[20]研究组合成二烷基咪唑类四氟硼酸、六氟磷酸等在水和空气中稳定的离子液体,应用于均相过渡金属催化反应过程,标志着第二代耐水离子液体诞生,离子液体研究开始迅速发展。2002年,P. Wasserscheid等[21]用手性原料合成三种含手性阳离子的离子液体,为离子液体发展注入新活力,开创了第三代手性离子液体——功能化离子液体(Functionalized Ionic Liquid)。这类离子液体是将官能团引入到离子液体的阳离子或阴离子上,使其具有专一特性可与溶解于其中的溶质相互作用[22]。常作为绿色反应介质、有机反应专用催化剂和分离剂、多孔介质、表面修饰等,目前是最受欢迎的离子液体。
离子液体是可设计性液体[23],常作为绿色溶剂,具有传统溶剂没有的优点[14]:热稳定性好,液体范围约在-90℃~400℃[24],可在低温下溶解易分解、易歧化或易降解的反应物;溶解能力强,可溶解高分子材料、气体等;零蒸气压,较高温时不易挥发,常用于高真空体系;电导率高,常作为电解液而研究许多物质的电化学;黏度合适,可用作高效液相色谱的固定相;催化性能强,由于离子液体可设计,通过化学键将催化基团锚链到离子液体结构上,再运用于有机合成反应,作溶剂兼催化剂,使催化剂易分离,还能实现均相催化。离子液体的制备为解决环境境污染问题提供了新出路。离子液体不断推陈出新,专一性强且安全便捷,所以备受人们关注和研究。
1-乙基-3-甲基溴化咪唑(1-Ethyl-3-methylimidazolium bromide,[EMIM]Br),分子式为C6H11N2Br,CAS号65039-08-9,分子量191.07,白色或奶油色晶状粉末,易溶于水,二氯甲烷、乙醇、乙腈等,不溶于乙酸乙酯、乙醚及烷烃,分子熔点70℃,热分解温度310℃,密度1.2g/cm3。[EMIM]Br对水有危害,不可接触地下水、水道污水系统,即使小量也会对饮用水造成危害,对水中有机物质有毒,应远离氧化物、水分和潮湿。
[EMIM]Br由亲核加成反应制得[25]。30℃下氮气环境中操作以保持干燥,1.1mol溴乙烷在3h内滴加到脱水的1-甲基咪唑的甲苯中,磁力搅拌器搅拌5h,待反应液冷却至0℃后进行结晶;然后晶体溶于100mL无水乙腈,加无水乙酸乙酯再结晶,即可得到[EMIM]Br