イオン液体の調製方法

イオン液体には多くの種類があります。 陽イオンと陰イオンのさまざまな組み合わせを変更することにより、さまざまなイオン液体を設計および合成できます。 イオン液体の合成には、基本的に直接合成と2段階合成の2つの基本的な方法があります。

直接合成

イオン液体は、酸塩基中和反応または四級アミノ化反応により、経済的で操作が簡単で、副生成物がなく、精製が容易な一段階で合成されます。 異なるカチオンを有する一連のテトラフルオロボレートイオン液体は、Hlraoなどの酸塩基中和法によって合成された。 さらに、ハロゲン化1-アルキル3-メチルイミダゾール塩、ハロゲン化ピリジニウム塩などのさまざまなイオン液体も、四級化反応を介して1つのステップで調製できます。

2段階合成

直接法では目的のイオン液体を得ることが難しく、2段階の合成法を使用する必要があります。 二段階法によるイオン液体の調製には多くの用途があります。 一般的に使用されるテトラフルオロボレートおよびヘキサフルオロホスフェートイオン液体の調製は、通常、2段階の方法を採用しています。 最初に、標的カチオンを含むハロゲン化物塩が、四級アミノ化反応によって調製されます。 次に、ターゲットアニオンをハロゲンイオンの代わりに使用するか、ルイス酸を添加してターゲットイオン液体を取得します。 反応の第2段階では、金属塩MY（一般的に使用されるのはAgY）、HYまたはNH4Y、Ag塩沈殿またはアミン塩を使用すると、HXガスが簡単に除去され、強プロトン酸HYが追加されます。 反応には低温撹拌条件が必要です。 その後、中性になるまで水で数回洗浄し、イオン液体を有機溶媒で抽出し、最後に真空中で有機溶媒を除去して純粋なイオン液体を得る。 X-（ハロゲン）アニオンをターゲットアニオンYと交換する過程で、xがないことを保証するために、反応は可能な限り完全でなければならないという事実に特別な注意が払われます。 陰イオンはターゲットのイオン液体に残ります。これは、イオン液体の純度がそのイオン液体にとって重要であるためです。アプリケーションの特性評価と物理化学的特性が重要です。 高純度の二元イオン液体の合成は、通常、イオン交換樹脂でイオン交換樹脂を使用した陰イオン交換によって調製されます。 また、ルイス酸（MY）とハロゲン化物塩を直接組み合わせることにより、[カチオン] [MnXny + l]型イオン液体を調製することができます。 例えば、クロロアルミン酸塩イオン液体の調製は、イオン液体の特性に記載されているように、この方法を使用します。 イオン液体の酸性度は、必要に応じて調整できます。