环境友好的PET聚酯的降解体系设计(5)
离子液体的最早报导可以追溯到20世纪初。最早的离子液体是1914 年发现的熔点为 12℃的 [EtNH3]NO3，但由于其在空气中极易爆炸而没有引起重视。1929年，Sugden就曾经报道[24]，将乙胺与20％的硝酸反应后，减压除去水分，得到油状液体，熔点为8℃，元素分析的结果表明，其组成符合C2H8N2O3，证明它是一种液体盐。20 世纪 40 年代，英国科学家无意中将氯化烷基吡啶和无水三氯化铝混合时制备出一种高导电性的不挥发性室温离子液体后，对离子液体的合成及其在电化学中的应用才开始进行广泛研究。1951年，Hurley和Wier报道[24]，将1-溴丁烷与吡啶反应生成的N-丁基吡啶溴代盐与无水三氯化铝混合，可以生成一种室温下为液体的物质，1976年，Osteryoung等利用这种液体具有良好导电性的性质，用它作为电解液，研究了吹冰甲基苯的电解行为。1986年Seddon等在Nature上发表论文报道[24]，他们采用N，N’二烷基取代咪唑与三氯化铝组成的离子液体作为非水溶剂，研究过渡金属配合物的电子吸收波谱。1992年，Wikes等报道了对水和空气都更稳定的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([emim]BF4)的制备，从此，离子液体逐渐受到了国内外化学工作者的重视。到了20世纪末21世纪初，有关离子液体的介绍与应用的报道大量出现[25]。
可以说，目前离子液体的研究已经成为化学界的热点课题之一。因其具有不挥发，不易燃，可循环性及较高的热稳定性等优点，现已广泛应用于催化、分离、电化学、有机合成、高分子及纳米材料等领域随着离子液体研究的不断深入，科学家已经将离子液体的范围扩展为熔点低于 100℃的离子化合物。由于离子液体具有传统溶剂所无法比拟的良好的溶解性、宽泛的液程、高的稳定性、不易燃烧、可以忽略的蒸气压、可调的酸碱性及可设计性等优点，在有机合成、萃取分离、催化反应等方面受到研究人员越来越多的重视。研究开发新型离子液体并扩展其应用范围，具有重要意义。另外，随着离子液体化学理论研究及应用技术的飞速发展，需要越来越多新型的、具有特殊功能的离子液体材料来满足不同的需求并丰富离子液体化学的基础理论。因此，针对特定类型反应设计和合成新型功能化离子液体，系统研究其理化性能是当前离子液体化学研究的重要任务之一。
1.3.1 离子液体的性质
因为离子液体的特殊结构，使其具有一下吹冰个独特性质：
(1)在常温下它们大多以液态存在、且液态温度稳定范围极宽；
(2)几乎没蒸汽压、不挥发、不易燃；
(3)较好的化学的稳定性、较宽的电化学稳定电位窗口；
(4)通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性能和许多溶剂形成两相体系；
(5)通过调节阴阳离子，可以调节其酸性，有时其酸度甚至可调至超强酸；
(6)无毒无污染，常被称为“绿色溶剂”。
1.3.2 离子液体的分类
离子液体的种类比较多，通常按阴阳离子的不同来分类[24]。离子液体的阳离子（结构式如图1.1）主要有以下四类：
烷基季铵离子，[NRxH4-x]+，例如[Bu3NMe] +；
烷基季鏻离子，[NRxH4-x] +，例如[Ph3Poc] +；
N-烷基取代吡啶离子，记为[RPy]+；
N-烷基取代咪唑离子。
图1.1 离子液体常见的阳离子结构
阴离子主要可分成两类，一类是单核阴离子，如BF4ˉ、PF6ˉ、NO3ˉ、NO2ˉ、SO42ˉ、CH3COOˉ、SbF6ˉ、ZnCl3ˉ、SnCl3ˉ、N(CF3SO2)2ˉ、N(C2F5SO2)2ˉ、N(FSO2)2ˉ、C(CF3SO2)3ˉ、CF3CO2ˉ、CF3SO3ˉ、CH3SO3ˉ等，这类阴离子是碱性的或中性的；另一类是多核阴离子，如Al2Cl7ˉ、Al3Cl10ˉ、Au2Cl7ˉ、Fe2Cl7ˉ、Sb2F11ˉ、Cu2Cl3ˉ、Cu3Cl4ˉ等，这类阴离子是由相应的酸制成的，一般对水和空气不稳定。