摘 要:离子液体具有不易挥发、性质可调、溶解性强、安全环保等特点,是优良的新型绿色溶剂,有望替代传统的易挥发有机溶剂在化工提取分离中的应用。本文介绍了离子液体的基本性质,分析了离子液体作为提取溶剂的相关特征及其在天然产物提取分离中的应用,并对其应用前景提出了展望。 关键词:离子液体;天然产物;提取分离 中图分类号:TQ35 文献标识码:A 1 离子液体概述 液体状态下的离子化合物可以称之为离子液体(Ionic Liquid,简称IL)。绝大多数离子化合物在高温熔融状态下才能呈现液态,如氯化钠(NaCl)熔点为为801℃成液体,基本上由钠阳离子和氯离子构成。在高温熔融的状态下,离子化合物的性质和结构并不稳定,极大地限制了其应用范围。但是有一类有机化合物在室温或接近室温的条件下稳定地以液态形式存在,由大体积的有机阳离子与有机或无机阴离子构成,被称为室温离子液体,又被称为室温熔融盐。室温离子液体一般由有机阳离子和无机或有机阴离子组成而不含电中性分子的化合物,有机阳离子主要有:咪唑类、吡啶类、季铵盐类、季膦盐类4类;无机阴离子主要为卤化物,如Br-、Cl- 、BF4- 、PF6-、[AlCl4]-、[Al2Cl7]-等,以及[CF3SO3]-、[CH3CO2]-等有机阴离子。 室温离子液体与水、汽油等由电中性分子构成的液体不同,也与常见的有机溶剂不同,室温离子液体中存在强大的静电吸引作用,具有熔点低、不挥发、液程范围宽、热稳定性好、溶解能力强、性质可调、不易燃烧等性质[1]。本文所论述的离子液体即指室温离子液体。 2 离子液体作为提取溶剂的相关特征 与传统的有机溶剂相比,离子液体具有一系列突出特点,是取代传统有机溶剂的环境友好型绿色溶剂。作为优良的提取溶剂,离子液体具有以下特点。 2.1 稳定性好 离子液体的熔点低,在室温或相近温度下即为液态,其液态的温度区间较大,在较广的温度范围内都能够以液态形式存在,性质和结构能够保持稳定,具有良好的稳定性。 2.2 溶解性好 有机离子具有良好的溶解性,溶解范围广,能够溶解许多有机物、无机物、有机金属以及高分子材料等,使许多化学反应可在均相中完成。并且由于不同的离子液体中离子结构各不相同,与不同的溶剂相溶性存在显著差异,为选择适应不同体系的离子液体提供了可能[2]。 2.3 可控性好 离子液体具有结构可调控性,不同的阴、阳离子及其取代基的结构和配对方式决定了离子液体的密度、黏度、极性、疏水性等物理化学性质,根据实际应用中所要溶解的天然产物可以定向设计相对应的离子液体体系。 2.4 安全环保性好
离子液体几乎无蒸汽压,即使在温度很高的条件下也不易挥发,这是由于离子液体中大量离子之间的离子作用力导致的。离子液体作为溶剂使用安全,不易挥发、不易燃、不易爆,易与产物分离,便于回收再利用,有效地避免了传统有机溶剂使用中造成的严重环境问题、健康问题和安全问题,是环境友好型绿色溶剂。 |