功能性离子液体

源地址:Task-Specific Ionic Liquids

作者:Giernoth Ralf

离子液体不仅仅是溶剂,也用于例如催化、合成、分析等多个领域。

催化

以前离子液体的这一特性被称为离子液体效应,现在我们知道这是因为其中含有的痕量的卤化物或酸。
通过引入功能性的基团,便可开发出特定的催化剂。

含金属的离子液体

实际上主要指的是含有过渡元素(金属)配位的离子液体。所以在应用中,离子液体一方面作为溶剂,一方面金属离子作为催化剂。(过渡金属元素在有机合成中作为催化剂非常常见)

手性离子液体

手性离子液体在对映选择(手性选择、立体选择)合成(手性合成)中也有应用。

如下面这个反应,该离子液体的阴阳离子均有手性,通过氢化,阳离子的羰基被还原,且产物的立体选择达到 \( 80\% \)。

Reaction 1

合成中的应用

这里举的例子不了解,所以不记录

磁性与荧光材料

第一例报导的磁性敏感的离子液体为 \( [{\rm bmim}][{\rm FeCl}_4]\),在梯度磁场下,非磁性的物质可在其中传送并被分类。

Del Sesto等人报导了一系列含有铁、钴、锰和钆的阴离子的离子液体,它们均表现出顺磁性,温度直到 \(300\ {\rm K}\)也能对磁场产生响应。

Mudring与其同事则关注于 \({\rm Dy}^{3+}\)体系1。有意思的是,这个含有镝的离子液体还同时表现了荧光性2

可能用作计算机或电视显示用的新材料。

气体吸收

Davis及其同事设计了利用化学吸收捕获二氧化碳的离子液体。每摩尔离子液体可以吸收 \( 0.5\ {\rm mol}\)二氧化碳,在真空加热到 \(80\sim 100\ ^{\circ}{\rm C}\)可将 \({\rm CO}_2\)释放出来。

Reaction 2

与之类似的,还有可以吸收如 \({\rm SO}_3\)、\({\rm BF}_3\)等气体的离子液体。

分析

早期作为气相色谱的固定相,离子液体可同时与极性和非极性基质产生强烈作用。
目前常用于液相色谱,常用于较为困难的分类工作。而且由于低的蒸汽压,被认为「更为绿色」。

离子液体在质谱领域也拓展了其应用。在基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI)中作为基质,是一种更佳的样品匀质剂,且避免了「热点」的产生。

工业应用

  • 除酸剂
  • 抗静电
  • 压缩机……
  • ……

其他

润滑剂

好的润滑性能和耐磨损性,但是存在氧化和热蚀的问题。

电解液

用于锂离子电池,可提高安全性、容量和能量密度。也适用于染料太阳能电池。

生物、药物、含能材料等

 


这篇minireview内容并不多,所以总结也没有更多可写的。如果需要了解具体的细节,肯定需要阅读对应的原文献。


Update(2017.5.29):由于我在化学前沿的作业论文中翻译了这篇文献,所以就顺便把翻译后的论文放在这里(用来当作业交的,而且基本没有校对,所以翻译地应该不是很好。参考文献什么的也懒得加了。)

点此下载

单词及句法

whereby

较难解释的词……用Wiktionary上的解释吧……

whereby ‎(not comparable)

  1. (interrogative, obsolete) By what, in which direction; how.
    Whereby goest thou?
  2. By which.
    1990, Local management of schools, Kogan Page Ltd:
    Other heads saw devolution as a whole new way of life and adopted an approach whereby the power of devolution was used to enable the school to drive the curriculum.
  3. (nonstandard) Where, wherein, in which.
    1992, The hotel receptionist, Paige, Jane and Paige, Grace, Cassell Educational:
    This is an electronic system whereby executives are issued with small bleepers.

omnipresent

adj.无所不在的;遍及各处的

dipict

v.描述;描绘;描写;描画

incorporate

v.包含;吸收;将…包括在内;使并入
adj.具体化了的;法定组织的;无形(体)的;精神上的

exploit

v.开发;利用;开拓;开采
n.英勇(或激动人心、引人注目)的行为

cleavage

n.裂解

pronounced

adj.显著的;很明显的;表达明确的

susceptibility

n.敏感性;易受影响(或伤害等)的特性;过敏性;感情脆弱处

interplay

v.相互作用
n.相互影响(或作用)

predominantly

adv.主要地;占主导地位地;压倒性地

tackle

v.处理;阻截;与某人交涉;向某人提起(问题或困难情况)
n.用具;阻截;阻截铲球;阻截队员

render

v.提供;给予;提交;翻译


作为第一篇,主要是确定一下阅读及记录方法。

以后文献阅读笔记大概包含以下几个部分:

  • 文献信息
    • 主要是原文地址,作者。这里不打算使用参考文献的格式,毕竟都直接提供链接了……
  • 提取的信息
  • 对文献的总结、理解
  • 摘抄的单词、句子

  1. Dy3+的磁矩是Fe3+的两倍。 
  2. 镧系元素在非水离子液体中产生荧光已经得到广泛认识。 

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