1-бутил-3-метилимидазолийн хлорид нь ионы шингэн бөгөөд энэ нь катион (1-бутил-3-метилимидазолиум) ба анионоос (хлорид) тогтдог гэсэн үг юм. Энэ нь бага уурын даралттай, өндөр дулааны тогтвортой байдал, олон төрлийн органик болон органик бус нэгдлүүдэд уусгагч маш сайн шинж чанартай байдаг.
Гол онцлогууд
Бага дэгдэмхий чанар (хэвийн нөхцөлд шатамхай биш).
Өндөр туйлшрал - целлюлоз, лигнин болон бусад биополимеруудад маш сайн уусгагч.
Каталитик шинж чанар - органик нийлэгжилтэнд уусгагч/катализатор болгон ашигладаг.
Өргөдөл
Целлюлозыг уусгах
Хэрэглээ: 1-Butyl-3-methylimidazolium chloride нь целлюлозыг уусгах чадвар өндөртэй бөгөөд нөхөн төлжүүлсэн целлюлозын мембран болон эслэг бүтээгдэхүүн бэлтгэхийн тулд целлюлозыг уусгахад ашиглаж болно.
Давуу тал: Энэхүү ионы шингэн нь целлюлозыг сайн уусгаж, үр дүнтэй уусгах чадвартай бөгөөд ногоон химийн процесст тохиромжтой.
Эмийн дунд
Хэрэглээ: 1-бутил-3-метилимидазолийн хлоридыг бусад ионы шингэнийг нийлэгжүүлэхэд эмийн зуучлалын бүтээгдэхүүн болгон ашиглаж болно.
Давуу тал: Эмийн синтезийн хувьд ионы шингэн нь ногоон уусгагчийн үүрэг гүйцэтгэж, уламжлалт органик уусгагчийн хэрэглээг бууруулж, синтезийн үр ашиг, аюулгүй байдлыг сайжруулдаг.
Цахилгаан химийн хэрэглээ
Хэрэглээ: 1-бутил-3-метилимидазолийн хлоридыг лити-ион батерейны электролитийн материалыг бэлтгэхэд ашиглаж болно.
Давуу тал: Ионы шингэн нь тогтворгүй, дулааны тогтвортой байдал, ионы дамжуулалт өндөртэй тул лити-ион батерейны электролитуудад тохиромжтой, батерейны гүйцэтгэл, аюулгүй байдлыг сайжруулах чадвартай.
Ногоон уусгагч
Хэрэглээ: Ногоон уусгагчийн хувьд 1-бутил-3-метилимидазолийн хлорид нь ялгах процесс, органик синтез, полимержих урвал болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
Давуу тал: Ионы шингэн нь уламжлалт органик уусгагчийг орлож, хүрээлэн буй орчны бохирдлыг бууруулах чадвартай тул ногоон химийн салбарт чухал байр суурь эзэлдэг.
Хуванцаржуулагч
Хэрэглээ: 1-бутил-3-метилимидазолийн хлорид нь глицеринтэй хослуулан өндөр дулааны тогтвортой байдал, уян хатан чанар, суналтын бат бэх үр дүнтэй хуванцаржуулагч үүсгэдэг.
Давуу тал: Энэхүү хуванцаржуулагч нь олон төрлийн полимерт тохиромжтой бөгөөд материалын боловсруулалт, механик шинж чанарыг ихээхэн сайжруулдаг.
Фридел-Крафтс алкилизацийн урвал
Хэрэглээ: 1-Бутил-3-метилимидазолийн хлоридыг AlCl₃-тай хослуулан Фридел-Крафтс алкилжих урвалд ашиглаж болно.
Давуу тал: Ионы шингэн нь Friedel-Crafts урвалд сайн катализаторын гүйцэтгэлийг үзүүлж, урвалын үр ашиг, сонгомол чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Синтезийн арга
-
1-хлорбутан (108 ммоль) ба 1-метилимидазолыг (108 ммоль) ацетонитрилд (60 мл) уусгана.
-
Холимогийг 48 цагийн турш идэвхгүй уур амьсгалд (Ar) буцалгана.
-
Өрөөний температурт хөргөсний дараа хоёр давхарга ажиглагдах болно. Дээд давхаргыг арилгана.
-
Урвалд ороогүй анхны материалыг зайлуулахын тулд доод давхаргыг этил ацетатаар гурван удаа хандлана.
-
Эргэдэг ууршуулагч ашиглан ион шингэнээс үлдсэн уусгагчийг зайлуулна.
-
Бүтээгдэхүүнийг өндөр вакуум дор 50 градусын температурт 24 цагийн турш хатаана.
Түгээмэл асуултууд
Асуулт: Целлюлозыг уусгахад яагаад [BMIM]Cl илүүд үздэг вэ?
Х: Хүчтэй устөрөгчийн холбоог хүлээн авах чадвар нь целлюлозын талст бүтцийг эвддэг.
А: [BMIM]Cl-ийг дахин боловсруулж болох уу?
Х: Тийм – ууршуулах/угаах нь бохирдлыг арилгадаг; дахин ашиглах боломжтой.
Асуулт: Энэ нь био задрах чадвартай юу?
Х: Үгүй – imidazolium ILs нь хүрээлэн буй орчинд үлддэг; шинэ холин дээр суурилсан IL нь илүү ногоон өнгөтэй.
