1-бутил-3-метилимидазолий хлориді иондық сұйықтық болып табылады, яғни ол катиондардан (1-бутил-3-метилимидазолий) және аниондардан (хлорид) тұрады. Ол төмен бу қысымы, жоғары термиялық тұрақтылық және органикалық және бейорганикалық қосылыстардың кең ауқымы үшін тамаша еріткіш қасиеттеріне ие.
Негізгі мүмкіндіктер
Төмен құбылмалылық (қалыпты жағдайда жанғыш емес).
Жоғары полярлық – целлюлоза, лигнин және басқа биополимерлер үшін тамаша еріткіш.
Каталитикалық қасиеттер – органикалық синтезде еріткіш/катализатор ретінде қолданылады.
Қолданба
Целлюлозаның еруі
Қолданылуы: 1-бутил-3-метилимидазолий хлориді жоғары целлюлозаны еріту қабілетіне ие және қалпына келтірілген целлюлоза мембраналарын және талшық өнімдерін дайындау үшін целлюлозаны еріту үшін пайдаланылуы мүмкін.
Артықшылығы: Бұл иондық сұйықтық целлюлозаны ерітуде жақсы жұмыс істейді, тиімді еріту мүмкіндігін қамтамасыз етеді және жасыл химиялық процестерге жарамды.
Фармацевтикалық аралық
Қолданылуы: 1-бутил-3-метилимидазолий хлориді фармацевтикалық аралық өнімдер ретінде басқа иондық сұйықтықтарды синтездеу үшін пайдаланылуы мүмкін.
Артықшылығы: Фармацевтикалық синтезде иондық сұйықтықтар жасыл еріткіштер ретінде әрекет ете алады, дәстүрлі органикалық еріткіштерді пайдалануды азайтады және синтез тиімділігі мен қауіпсіздігін арттырады.
Электрохимиялық қолданбалар
Қолданылуы: 1-бутил-3-метилимидазолий хлориді литий-иондық батареялар үшін электролиттік материалдарды дайындау үшін пайдаланылуы мүмкін.
Артықшылығы: Иондық сұйықтықтардың ұшпалығы, жоғары жылу тұрақтылығы және жоғары иондық өткізгіштігі бар, бұл оларды литий-ионды батареялардағы электролиттер үшін қолайлы етеді және батарея өнімділігі мен қауіпсіздігін арттыруға қабілетті.
Жасыл еріткіш
Қолданылуы: Жасыл еріткіш ретінде 1-бутил-3-метилимидазолий хлориді бөлу процестерінде, органикалық синтезде, полимерлену реакцияларында және басқа салаларда кеңінен қолданылады.
Артықшылығы: Иондық сұйықтықтар дәстүрлі органикалық еріткіштерді алмастыра отырып және қоршаған ортаның ластануын азайта отырып, жасыл химияда маңызды орын алады.
Пластификатор
Қолданылуы: 1-бутил-3-метилимидазолий хлориді глицеринмен біріктірілген жоғары термиялық тұрақтылығы, икемділігі және созылу беріктігі бар тиімді пластификаторды құрайды.
Артықшылығы: Бұл пластификатор әртүрлі полимерлерге жарамды және материалдардың өңдеу және механикалық қасиеттерін айтарлықтай жақсарта алады.
Фридель-Крафтс алкилдену реакциясы
Қолданылуы: 1-бутил-3-метилимидазолий хлориді AlCl₃ комбинациясында Фридель-Крафтс алкилдену реакциялары үшін қолданылуы мүмкін.
Артықшылығы: Иондық сұйықтықтар Friedel-Crafts реакцияларында жақсы каталитикалық өнімділікті көрсетеді, реакция тиімділігі мен селективтілігін арттырады.
Синтез әдісі
-
1-хлорбутан (108 ммоль) және 1-метилимидазолды (108 ммоль) ацетонитрилде (60 мл) ерітіңіз.
-
Қоспаны инертті атмосферада (Ar) 48 сағат бойы рефлексиялаңыз.
-
Бөлме температурасына дейін салқындағаннан кейін екі қабат байқалады. Жоғарғы қабатты алып тастаңыз.
-
Кез келген реакцияға түспеген бастапқы материалдарды кетіру үшін төменгі қабатты этилацетатпен үш рет экстракциялаңыз.
-
Айналмалы буландырғышты пайдаланып иондық сұйықтықтан қалған еріткішті алыңыз.
-
Өнімді жоғары вакуумда 50°C температурада 24 сағат бойы кептіріңіз.
Жиі қойылатын сұрақтар
С: [BMIM]Cl неліктен целлюлозаны еріту үшін қолайлы?
A: Оның күшті сутегі байланысын қабылдау қабілеті целлюлозаның кристалдық құрылымын бұзады.
С: [BMIM]Cl қайта өңдеуге бола ма?
A: Иә – булану/жуу қоспаларды жояды; қайта пайдалану мүмкін.
С: Биологиялық ыдырайтын ба?
A: Жоқ – имидазолий ИЛ қоршаған ортада сақталады; жаңа холин негізіндегі ИЛлер жасылырақ.
