1-Բուտիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդը իոնային հեղուկ է, ինչը նշանակում է, որ այն բաղկացած է կատիոններից (1-բութիլ-3-մեթիլիմիդազոլիում) և անիոններից (քլորիդ): Այն ունի ցածր գոլորշի ճնշում, բարձր ջերմային կայունություն և գերազանց լուծիչ հատկություններ օրգանական և անօրգանական միացությունների լայն շրջանակի համար:
Հիմնական հատկանիշները
Ցածր անկայունություն (նորմալ պայմաններում ոչ դյուրավառ):
Բարձր բևեռականություն – գերազանց լուծիչ ցելյուլոզայի, լիգնինի և այլ կենսապոլիմերների համար:
Կատալիտիկ հատկություններ – օգտագործվում է որպես լուծիչ/կատալիզատոր օրգանական սինթեզում:
Դիմում
Ցելյուլոզայի տարրալուծում
Կիրառում. 1-Բութիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդն ունի ցելյուլոզայի լուծարման բարձր հզորություն և կարող է օգտագործվել ցելյուլոզը լուծարելու համար՝ վերականգնված ցելյուլոզային թաղանթներ և մանրաթելային արտադրանք պատրաստելու համար:
Առավելություն. Այս իոնային հեղուկը լավ է լուծվում ցելյուլոզը, ապահովելով արդյունավետ տարրալուծման հնարավորություն և հարմար է կանաչ քիմիական գործընթացների համար:
Դեղագործական միջանկյալ
Կիրառում. 1-Բուտիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդը կարող է օգտագործվել այլ իոնային հեղուկներ սինթեզելու համար՝ որպես դեղագործական միջանկյալ նյութեր:
Առավելություն. Դեղագործական սինթեզում իոնային հեղուկները կարող են հանդես գալ որպես կանաչ լուծիչներ՝ նվազեցնելով ավանդական օրգանական լուծիչների օգտագործումը և բարելավելով սինթեզի արդյունավետությունն ու անվտանգությունը:
Էլեկտրաքիմիական կիրառություններ
Կիրառում. 1-Բուտիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդը կարող է օգտագործվել լիթիում-իոնային մարտկոցների համար էլեկտրոլիտային նյութեր պատրաստելու համար:
Առավելությունները. Իոնային հեղուկներն ունեն ոչ անկայունություն, բարձր ջերմային կայունություն և բարձր իոնային հաղորդունակություն, ինչը նրանց դարձնում է պիտանի լիթիում-իոնային մարտկոցների էլեկտրոլիտների համար և կարող են բարձրացնել մարտկոցի աշխատանքը և անվտանգությունը:
Կանաչ լուծիչ
Կիրառում. Որպես կանաչ լուծիչ, 1-բութիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդը լայնորեն օգտագործվում է տարանջատման գործընթացներում, օրգանական սինթեզում, պոլիմերացման ռեակցիաներում և այլ ոլորտներում:
Առավելությունները. Իոնային հեղուկները կարևոր դիրք են զբաղեցնում կանաչ քիմիայում՝ ի վիճակի լինելով փոխարինել ավանդական օրգանական լուծիչներին և նվազեցնել շրջակա միջավայրի աղտոտումը:
Պլաստիկացուցիչ
Կիրառում. 1-Բուտիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդը զուգակցված գլիցերինի հետ կազմում է արդյունավետ պլաստիկացնող միջոց՝ բարձր ջերմային կայունությամբ, ճկունությամբ և առաձգական ուժով:
Առավելություն. Այս պլաստիկացնողը հարմար է մի շարք պոլիմերների համար և կարող է զգալիորեն բարելավել նյութերի մշակման և մեխանիկական հատկությունները:
Friedel-Crafts ալկիլացման ռեակցիա
Կիրառում. 1-Բութիլ-3-մեթիլիմիդազոլիումի քլորիդը՝ AlCl3-ի հետ համատեղ, կարող է օգտագործվել Friedel-Crafts-ի ալկիլացման ռեակցիաների համար:
Առավելություն. Իոնային հեղուկները լավ կատալիտիկ գործունակություն են ցուցաբերում Friedel-Crafts ռեակցիաներում՝ բարձրացնելով ռեակցիայի արդյունավետությունը և ընտրողականությունը:
Սինթեզի մեթոդ
-
1-քլորբութան (108 մմոլ) և 1-մեթիլիմիդազոլ (108 մմոլ) լուծել ացետոնիտրիլում (60 մլ):
-
Խառնուրդն իներտ մթնոլորտի տակ (Ar) 48 ժամով վերադարձրեք:
-
Սենյակային ջերմաստիճանում սառչելուց հետո կնկատվի երկու շերտ։ Հեռացրեք վերին շերտը:
-
Ստորին շերտը երեք անգամ արդյունահանեք էթիլացետատով, որպեսզի հեռացնեք չազդող ելանյութերը:
-
Հեռացրեք մնացած լուծիչը իոնային հեղուկից, օգտագործելով պտտվող գոլորշիացնող սարք:
-
Չորացնել արտադրանքը բարձր վակուումի տակ 50°C ջերմաստիճանում 24 ժամ:
ՀՏՀ-ներ
Հարց. Ինչո՞ւ է [BMIM]Cl-ը նախընտրելի ցելյուլոզայի տարրալուծման համար:
Պատասխան. Ջրածնային կապերի ընդունման ուժեղ կարողությունը կոտրում է ցելյուլոզայի բյուրեղային կառուցվածքը:
Հ. Կարո՞ղ է [BMIM]Cl-ը վերամշակվել:
A: Այո – գոլորշիացումը/լվացումը հեռացնում է կեղտը; հնարավոր է կրկնակի օգտագործում:
Հարց: Արդյո՞ք այն կենսաքայքայվող է:
A: Ոչ – իմիդազոլիումի IL-ները պահպանվում են շրջակա միջավայրում; նոր քոլինի վրա հիմնված IL-ները ավելի կանաչ են:
