新型离子液体的合成+文献综述(3)
(1)几乎没有蒸汽压，具有非挥发特性；
(2)导电性良好；
(3)电化学稳定窗口较宽；
(4)具有较宽的稳定温度范围；
(5)无着火点、无可燃性；
(6)可溶解许多有机及无机物。
1.1.3 离子液体的合成方法
目前的合成方法主要有直接合成法、间接合成法、超声波辅助合成法、电化学合成法、微波法、液液萃取法[14][15]等等。但是合成的离子液体真正符合上述物理特性的还是比较少。
（1）直接合成法
直接合成法又称为一步合成法，可以利用一些化学中常见的一步反应如酸碱中和等来实现合成过程中无反应介质参与的方法。Hlraod等[16] 就是通过酸碱中和反应直接合成得到一系列不同阳离子的四氟硼酸盐离子液体。这种合成方法是咪唑等与卤代烷发生亲核加成反应，其优点为：操作相对简单、产率相对较高、杂质少、易纯化，大多数为均相反应，相对于间接合成法，它做到了杂质易于除去的优点。目前这种直接合成法所得的咪唑类室温离子液体虽可用于工业化生产，但一般难以得到目标离子液体，在生产过程中，对真空中脱除溶剂水以及反应生成的水的影响还需进一步改进，在一定程度上限制了其应用。
（2）间接合成法
间接合成法也叫两步合成法，是直接合成法的补充，当直接合成法一步不能得到目标离子液体时，就采用间接合成法[17]。间接合成法的第1步是先制备目标阳离子的卤盐，主要通过烷基化或季胺化等化学反应来用作下一步反应的原料；第2步则是通过复分解反应得到目标离子液体的粗产品，一般用目标阴离子或加入Lewis酸置换卤素阴离子来反应，再通过分离、萃取、真空干燥等步骤去获得精制产品。第1步用时较长，主要是由N-甲基咪唑与卤代烷基的反应。第2步，在卤化烷基咪唑离子液体的基础上，采用复分解反应，得到BF4-、PF6-、CIO-等阴离子的咪唑类离子液体经常使用金属盐，比如常用NH4Y或AgY，容易除去产生的NH3、HX气体或AgX沉淀。这种方法的优点是：适用性很高、最终产率高，并且要是合成的是疏水性离子液体的话，还可用水来作为溶剂，缺点是：(1)第2步反应要确保完全进行，在工业生产中不容易做到；(2)合成需要较长的时间，而且产生的副产物较多；(3)需要加入过量的卤代烷；(4)反应过程中会产生较难除去的无机盐副产物，需要进行提纯步骤；(5)银盐反应成本较高。
（3）新型合成方法
1.超声波辅助合成法
目前应用最广泛的就是超声波辅助合成法，超声波辅助合成发的原理是：利用范围大于18 kHz的声波，使得液体中悬浮粒子的粒径变小，从而提高异相反应的速率。其优点是不仅速度很快而且收率很高；氯化物反应需要加热但是耗时也不多。Leveque[18]等对[BMIM]Cl与NH4BF4、NH4CF3SO3、NH4PF6 等离子反应进行了研究，传统的条件：在室温和磁力搅拌下需要5～8 h，而在20～40 °C和超声波作用下只需1 h，反应时间大大减少，而且产率和纯度也明显提高。超声波辅助合成法操作简单、条件温和、效能少、不需要溶剂、反应时间短、产率高、易纯化、副产物少等，但是目前用超声波辅助合成的离子液体一般只有烷基咪唑类和烷基吡啶类离子液体，其它种类的离子液体或需要特殊反应原料(比如易燃易爆的环氧化合物)的合成还未见文献报道，而且耗资较高。
2.微波辅助合成法
微波辅助合成法是将微波的能量直接转移到被加热的物质上，是一种加热合成法。另有研究发现[19]，采用微波法合成烷基咪唑类离子液体，能减少卤代烷的用量，反应时间大大缩短，转化率超过95%，收率高于90%。这种方法合成离子液体的优点表现为：反应速度快、效率高、消耗时间短。缺点是此反应在短时间内会释放的大量微波辐射，在安全性方面有待提高。