Ionisen nesteen valmistusmenetelmä

Ionisia nesteitä on monenlaisia. Erilaisia ​​kationien ja anionien yhdistelmiä muuttamalla voidaan suunnitella ja syntetisoida erilaisia ​​ionisia nesteitä. Ionisten nesteiden synteesiin on periaatteessa kaksi perusmenetelmää: suora synteesi ja kaksivaiheinen synteesi.

Suora synteesi

Ioninen neste syntetisoidaan yhdessä vaiheessa happo-emäsneutralointireaktiolla tai kvaternaarisella aminointireaktiolla, joka on taloudellinen ja yksinkertainen käyttää, ei sisällä sivutuotteita ja tuote on helppo puhdistaa. Sarja tetrafluoriboraatti-ionisia nesteitä, joissa oli erilaisia ​​kationeja, syntetisoitiin happo-emäsneutralointimenetelmällä, kuten Hlrao. Lisäksi useita ionisia nesteitä, kuten halogenoituja 1-alkyyli-3-metyyli-imidatsolisuoloja, halogenoituja pyridiniumsuoloja jne., voidaan myös valmistaa yhdessä vaiheessa kvaternointireaktion kautta.

Kaksivaiheinen synteesi

Suoralla menetelmällä kohteena olevan ionisen nesteen saaminen on vaikeaa, ja on käytettävä kaksivaiheista synteesimenetelmää. Ionisten nesteiden valmistukseen kaksivaiheisella menetelmällä on monia sovelluksia. Yleisesti käytettyjen tetrafluoriboraatti- ja heksafluorifosfaatti-ionisten nesteiden valmistuksessa käytetään yleensä kaksivaiheista menetelmää. Ensin valmistetaan kohdekationin sisältävä halogenidisuola kvaternäärisellä aminointireaktiolla; sitten kohdeanioni korvataan halogeeni-ionilla tai Lewis-happoa lisätään kohdeionisen nesteen saamiseksi. Reaktion toisessa vaiheessa, kun käytetään metallisuolaa MY (yleisesti käytetty on AgY), HY:tä tai NH4Y:tä, Ag-suolan saostusta tai amiinisuolaa, HX-kaasu poistuu helposti ja lisätään vahvaa protonihappoa HY. Reaktio vaatii matalan lämpötilan sekoitusolosuhteita. Sitten se pestään vedellä useita kertoja, kunnes se on neutraali, ioninen neste uutetaan orgaanisella liuottimella ja lopuksi orgaaninen liuotin poistetaan tyhjiössä puhtaan ionisen nesteen saamiseksi. Erityistä huomiota kiinnitetään siihen, että X-(halogeeni)anionien vaihtoprosessissa kohdeanionin Y kanssa reaktion tulee olla mahdollisimman täydellinen, jotta varmistetaan, ettei x. anionit jäävät kohdeioniseen nesteeseen, koska ionisen nesteen puhtaus on kriittinen sen kannalta. Sovellusten ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien karakterisointi on ratkaisevaa. Erittäin puhtaiden binaaristen ionisten nesteiden synteesi valmistetaan yleensä anioninvaihdolla käyttämällä ioninvaihtimessa olevia ioninvaihtohartseja. Lisäksi yhdistämällä suoraan Lewis-happoa (MY) halogenidisuoloihin voidaan valmistaa [kationi][MnXny+l]-tyyppisiä ionisia nesteitä. Esimerkiksi kloorialuminaatti-ionisten nesteiden valmistuksessa käytetään tätä menetelmää, kuten kuvataan ionisten nesteiden ominaisuuksissa. Ionisen nesteen happamuutta voidaan säätää tarpeen mukaan.