离子液体的合成及其在有机反应中的应用文献综述

近年来，离子液体作为一种新型的软功能介质，已经在催化、材料、电化学、生物、石油化工等领域展现了广阔的应用前景，迅速成为世界各国绿色化学化工研究的热点。从诞生之日起,离子液体即被积极地用于替代传统催化剂或易挥发、有毒的溶剂，旨在改善传统催化过程中环境污染、原子经济性低、反应条件苛刻及能耗高等问题。进入21世纪后，世界范围内掀起了离子液体研究的热潮，相关研究成果接连发表在Nature，Science，ChemicalReviews和ChemicalEngineeringNews等国际著名期刊，论文年增长速度迅猛。离子液体为革新传统工艺和创建全新的清洁工艺提供了新的机遇。我国的离子液体基础和应用研究也十分活跃，发表的一系列相关综述文章表明，我国已迅速成为国际离子液体研究领域的一支重要力量。离子液体的研究及其应用探索走过了类似分子筛的发展历程，从初期的自由探索逐步转向定向设计和工业应用，正以强大的生命力孕育着绿色化学化工技术领域新的机遇和变革。

离子液体是完全由离子组成的在低温下呈液态的盐，也称为低温熔融盐，它一般由较大的有机阳离子和较小的无机阴离子所组成。离子液体与传统的熔融盐的显著区别是它的熔点较低，一般低于150℃，而传统的熔融盐具有高熔点、高硬度和高的腐蚀性。根据离子液体的这一性质，可以用它代替传统的有机溶剂和电解质作为化学反应与电化学体系的介质等[1]。

离子液体的分类比较多，按照阳离子可以分为四类：（1）1,3-二烷基取代的咪唑离子或称N,N-二烷基取代的咪唑离子，简记为[R1R3mim] ;（2）N-烷基取代的吡啶离子，简记为[RPy] ；（3）烷基季铵离子，简记为[NRyH4-x] ；（4）烷基季磷离子，简记为[PRxH4-x] 。而常见的阴离子有：BF4-，PF6-，NO3-，SO42-，CH3COO-，SbF6-，ZnCl2-等[2]。

离子液体是近年来绿色化学的研究热点之一，因为离子液体在工业有机化学的清洁合成方面显示出潜在的应用前景。例如，传统的傅克烷基化反应（使用的有机溶剂和酸既腐蚀设备又污染环境，AlCl3难以回收）在80℃下反应8h，得到产率为80%的异构体混合物，采用路易斯酸性的离子液体（如咪唑类，铵类离子液体），同样的反应在0℃下反应30s得到产率为98%的单一异构体。除了它们所表现出的高活性、高选择性外，离子液体还具有如下优点[3]：

（1）具有较宽的稳定温度范围。通常在300℃范围内为液体，有利于动力学控制；在高于200℃时具有良好的热稳定性和化学稳定性。

（2）具有良好的溶解性能。它们对无机和有机材料表现出良好的溶解能力。

（3）通过对阴、阳离子的合理设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸。

（4）易于与其它物质分离，可以循环利用。

（5）稳定、不易燃、可传热、可流动。