文献综述

1.1 离子液体的定义及历史

离子液体是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCI, KOH呈液体状态，此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体(Room Temperature Ionic Liquid)、室温熔融盐(Room Temperature MoltenSalts)、有机离子液体等，目前尚无统一的名称，但倾向于简称离子液体（onic LiquidIL)^[1-2]。在离子化合物中，阴阳离子之间的作用力为库仑力，其大小与阴阳离子的电荷数量及半径有关，离子半径越大，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阳离子体积很大，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温。

　　离子液体的历史可以追溯到1914年^[3]，当时Walden报道了(EtNH3)N03的合成(熔点12℃) 。这种物质由浓硝酸和乙胺反应制得，但是，由于其在空气中很不稳定而极易发生爆炸，它的发现在当时并没有引起人们的兴趣^[4]，这是最早的离子液体。一般而言，离子化合物熔解成液体需要很高的温度才能克服离子键的束缚，这时的状态叫做”熔盐”。离子化合物中的离子键随着阳离子半径增大而变弱，熔点也随之下降。对于绝大多数的物质而言混合物的熔点低于纯物质的熔点。

我们可以在阴阳离子中引入一个或多个官能团或阴阳离子本省具有特定的结构而具有某种特殊功能，或在反应中作为溶剂或催化剂，即被称为功能化离子液体。将卤化物、有机酸卤化物、卤代醇、卤化羧酸及其衍生物和催化剂等功能团键合到的阳阴离子上，可以合成不同功能化的离子液体。

离子液体具有蒸气压低，不易挥发，液态温度范围广，不易燃，稳定性好，对无机物、有机物都有良好的溶解性等特点。能够替代传统的有机溶剂进行化学反应，从而实现反应过程的绿色化。离子液体分子具有可设计性，它的诸多性质，如熔点、黏度、密度以及溶解能力都能通过改变离子液体的结构而得到调整。目前有机溶剂却只有300-400种，离子液体家族如此庞大的数量，暗示着其开发应用的广阔前景。现今离子液体的研究得到了迅猛发展，越来越多的离子液体进入商业化阶段，不断有新型离子液体诞生，并在催化科学、材料科学、分离科学等领域里得到应用。

与传统的有机溶剂和电解质相比，离子液体具有一系列突出的优点：

a离子液体无味、不燃，其蒸汽压极低，因此可用在高真空体系中，同时可减少因挥发而产生的环境污染问题；

b离子液体对有机和无机物都有良好的溶解性能，可使反应在均相条件下进行，同时可减少设备体积；

c可操作温度范围宽（－40～300℃），具有良好的热稳定性和化学稳定性，易与其它物质分离，可以循环利用；

d表现出 Lewis、Franklin 酸的酸性，且酸强度可调。