離子液

用作醫藥中間體等的液態融鹽

離子液( 又室溫離子液或室溫熔融鹽稱) 是指在室溫或接近室溫下呈現液態的融鹽,通常由特定的有機陽離子和無機陰離子(或有機陰離子)構成。

簡介


它不僅具有傳統有機溶劑的優勢,而且相比有機溶劑表現出很多獨特的理化性質,如室溫下穩定性好、蒸氣壓低、不可燃、溶解能力強和導電性好等。更重要的是,可通過改變陽離子和陰離子種類而改變離子液的理化性質。因此,離子液成為一種可人為設計的“綠色溶液。離子液作為有機溶劑的替代品一直應用於有機合成電化學等領域具有廣闊的應用前景。

應用


離子液是一種非常規的"綠色"介質,是傳統揮發性溶劑的理想替代品。這種新興的綠色介質材料具有無味、無污染、不易燃、易與產物分離、易回收、可反覆循環使用等優良性能,可有效地避免使用傳統有機溶劑造成嚴重的環境、健康等問題,顯示出巨大的工業應用前景。
離子液是低於100℃的液體熔融鹽,因其具有可大大減少某些工藝過程的費用和削減廢物產生的潛力,而引起人們越來越大的興趣。它們對環境危害性極小,可替代寬範圍的有機溶劑,在有些反應中,它們也可作為催化劑。據德國離子液供應商Merck KGaA公司稱,隨著生產規模的擴大,其價格正在降低。
離子液的應用包括有機和無機反應,以及生物催化和催化反應。離子液已用於生產寬範圍的產品,包括醫藥中間體、農藥、電子材料、導電聚合物等。離子液的市場總量現約為300萬美元,但增長很快,5年內可望達到1億美元。
Merck KGaA公司擁有生產離子液的多用途新裝置,將離子液用於有機化學合成、生物技術和生產顏料。該公司於2005年10月與英國約克大學組建聯合體,在約克大學劍橋大學推出專有技術,開發的離子液用於生物催化反應。Merck KGaA公司還與拜耳技術服務公司結成聯盟,將適用的離子液用於特定的反應。
德國另一離子液生產商---溶劑創新公司於2005年底收購了一套100升離子液裝置用於生產放大,該公司有一台25升反應器和兩台20升反應器,年生產離子液5噸。
巴斯夫公司採用離子液1-甲基咪唑大規模合成含磷化合物。採用離子液工藝,使醫藥生產大大改進,提高了化學品收率;還使從反應混合物中去除酸類簡單化,替代了以前長時間的過濾步驟。此外,離子液用作催化劑,加快了反應過程。
阿克蘇諾貝爾公司的科學家開發出用離子液從汽油和柴油燃料去除硫的工藝。由於該工藝可在室溫下進行,並且不使用氫氣,因此有望比加氫處理節約投資。另一優點是它可去除所有芳烴硫化物,包括二烷基二苯並噻吩,二烷基二苯並噻吩用加氫脫硫很難去除。阿克蘇-諾貝爾公司已完成該工藝試驗。
我國在離子液規模化製備方面也取得重要成果。中科院過程工程研究所自主開發成功國內第一套離子液規模化製備清潔工藝技術,解決了小規模製備原料成本高、合成過程複雜、溶劑和原料循環利用差、污染嚴重、轉化率低等問題,邁出了離子液走向產業化應用的重要一步。該成果已申請多項發明專利,正在進一步開發離子液應用清潔工藝技術。該項目於2005年12月27日通過專家鑒定。
由中國石化科學研究院開發的連續式離子液催化製備長鏈烷基苯工藝,也已通過科技部組織的評議和驗收。採用該工藝製備烷基苯,不僅三廢少,對環境友好,而且產品性能優良,特別適合作為生產三次採油驅油劑、潤滑油清凈分散劑和高溫泡沫驅油劑的原料。