Metoda pripreme jonske tečnosti

Postoji mnogo vrsta jonskih tečnosti. Promjenom različitih kombinacija kationa i aniona, mogu se dizajnirati i sintetizirati različite ionske tekućine. U osnovi postoje dvije osnovne metode za sintezu jonskih tekućina: direktna sinteza i sinteza u dva koraka.

Direktna sinteza

Jonska tekućina se sintetizira u jednom koraku reakcijom kiselo-bazne neutralizacije ili reakcijom kvaternarne aminacije, koja je ekonomična i jednostavna za rad, nema nusproizvoda, a proizvod se lako pročišćava. Niz tetrafluoroborat jonskih tečnosti sa različitim kationima je sintetizovan metodom kiselo-bazne neutralizacije kao što je Hlrao. Osim toga, razne jonske tekućine, kao što su halogenirane 1-alkil 3-metilimidazolne soli, halogenirane soli piridinijuma, itd., također se mogu pripremiti u jednom koraku kroz reakciju kvaternizacije.

Sinteza u dva koraka

Direktnom metodom je teško dobiti ciljnu ionsku tečnost, a mora se koristiti metoda sinteze u dva koraka. Postoje mnoge primjene za pripremu jonskih tekućina metodom u dva koraka. Priprema najčešće korištenih tetrafluoroboratnih i heksafluorofosfatnih jonskih tekućina obično se koristi metodom u dva koraka. Prvo, halogenidna so koja sadrži ciljni kation se priprema reakcijom kvaternarne aminacije; tada se ciljni anion zamjenjuje halogenim jonom ili se dodaje Lewisova kiselina da bi se dobila ciljna jonska tekućina. U drugom koraku reakcije, kada se koristi metalna sol MY (obično se koristi AgY), HY ili NH4Y, taloženje Ag soli ili aminske soli, HX plin se lako uklanja i dodaje se jaka protonska kiselina HY. Reakcija zahteva uslove mešanja na niskoj temperaturi. Zatim se nekoliko puta ispere vodom dok ne postane neutralna, jonska tečnost se ekstrahuje organskim rastvaračem, a na kraju se organski rastvarač ukloni u vakuumu da bi se dobila čista jonska tečnost. Posebna pažnja je posvećena činjenici da u procesu izmjene X-(halogen) anjona sa ciljnim anionom Y reakcija mora biti što potpunija kako bi se osiguralo da nema x. anjoni ostaju u ciljnoj jonskoj tečnosti, jer je čistoća jonske tečnosti kritična za njenu. Karakterizacija primene i fizičko-hemijska svojstva je ključna. Sinteza binarnih jonskih tečnosti visoke čistoće obično se priprema anionskom izmjenom korištenjem smola za izmjenu jona u ionskom izmjenjivaču. Pored toga, direktnim kombinovanjem Lewisove kiseline (MY) sa halogenim solima, mogu se pripremiti jonske tečnosti tipa [kation][MnXny+l]. Na primjer, priprema kloroaluminatnih jonskih tekućina koristi ovu metodu, kako je opisano u svojstvima jonskih tekućina. Kiselost jonske tečnosti može se podesiti po potrebi.