1- بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم کلرید یک مایع یونی است، به این معنی که از کاتیون ها (1- بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم) و آنیون ها (کلرید) تشکیل شده است. دارای فشار بخار کم، پایداری حرارتی بالا و خواص حلال عالی برای طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی است.
ویژگی های کلیدی
فراریت کم (غیر قابل اشتعال در شرایط عادی).
قطبیت بالا - حلال عالی برای سلولز، لیگنین و سایر پلیمرهای زیستی.
خواص کاتالیزوری - به عنوان حلال / کاتالیزور در سنتز آلی استفاده می شود.
برنامه
انحلال سلولز
کاربرد: کلرید 1-Butyl-3-methylimidazolium دارای ظرفیت انحلال سلولزی بالایی است و می توان از آن برای حل کردن سلولز برای تهیه غشاهای سلولزی بازسازی شده و محصولات فیبری استفاده کرد.
مزیت: این مایع یونی در حل کردن سلولز به خوبی عمل می کند و قابلیت انحلال کارآمد را ارائه می دهد و برای فرآیندهای شیمیایی سبز مناسب است.
واسطه دارویی
کاربرد: 1-Butyl-3-methylimidazolium کلرید را می توان برای سنتز مایعات یونی دیگر به عنوان واسطه های دارویی استفاده کرد.
مزیت: در سنتز دارویی، مایعات یونی می توانند به عنوان حلال های سبز عمل کنند و استفاده از حلال های آلی سنتی را کاهش دهند و کارایی و ایمنی سنتز را بهبود بخشند.
کاربردهای الکتروشیمیایی
کاربرد: 1-Butyl-3-methylimidazolium کلرید را می توان برای تهیه مواد الکترولیت برای باتری های لیتیوم یون استفاده کرد.
مزیت: مایعات یونی فاقد فراریت، پایداری حرارتی بالا و رسانایی یونی بالا هستند که آنها را برای الکترولیتهای باتریهای لیتیوم یونی مناسب میسازد و میتوانند عملکرد و ایمنی باتری را افزایش دهند.
حلال سبز
کاربرد: به عنوان یک حلال سبز، کلرید 1-بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم به طور گسترده در فرآیندهای جداسازی، سنتز آلی، واکنش های پلیمریزاسیون و سایر زمینه ها استفاده می شود.
مزیت: مایعات یونی جایگاه مهمی در شیمی سبز دارند و می توانند جایگزین حلال های آلی سنتی و کاهش آلودگی محیط زیست شوند.
نرم کننده
کاربرد: 1- بوتیل-3- متیلیمیدازولیوم کلرید همراه با گلیسرول یک نرم کننده موثر با پایداری حرارتی، انعطاف پذیری و استحکام کششی بالا را تشکیل می دهد.
مزیت: این نرم کننده برای انواع پلیمرها مناسب است و می تواند به طور قابل توجهی خواص پردازشی و مکانیکی مواد را بهبود بخشد.
واکنش آلکیلاسیون Friedel-Crafts
کاربرد: 1-Butyl-3-methylimidazolium کلرید در ترکیب با AlCl3 می تواند برای واکنش های آلکیلاسیون Friedel-Crafts استفاده شود.
مزیت: مایعات یونی عملکرد کاتالیزوری خوبی در واکنشهای Friedel-Crafts نشان میدهند و کارایی واکنش و انتخابپذیری را افزایش میدهند.
روش سنتز
-
1-کلروبوتان (108 میلی مول) و 1- متیل ایمیدازول (108 میلی مول) را در استونیتریل (60 میلی لیتر) حل کنید.
-
مخلوط را در یک اتمسفر بی اثر (Ar) به مدت 48 ساعت رفلاکس کنید.
-
پس از خنک شدن در دمای اتاق، دو لایه مشاهده می شود. لایه بالایی را بردارید.
-
لایه زیرین را سه بار با اتیل استات استخراج کنید تا مواد اولیه واکنش نداده را حذف کنید.
-
حلال باقیمانده را با استفاده از یک اواپراتور چرخشی از مایع یونی خارج کنید.
-
محصول را تحت خلاء بالا در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت خشک کنید.
سوالات متداول
س: چرا [BMIM]Cl برای انحلال سلولز ترجیح داده می شود؟
پاسخ: توانایی پذیرش پیوند هیدروژنی قوی آن، ساختار کریستالی سلولز را می شکند.
س: آیا می توان [BMIM]Cl را بازیافت کرد؟
پاسخ: بله - تبخیر / شستشو ناخالصی ها را از بین می برد. امکان استفاده مجدد
س: آیا زیست تخریب پذیر است؟
پاسخ: خیر - IL های ایمیدازولیوم در محیط باقی می مانند. IL های جدید مبتنی بر کولین سبزتر هستند.
