Spôsob prípravy iónovej kvapaliny

Existuje mnoho druhov iónových kvapalín. Zmenou rôznych kombinácií katiónov a aniónov možno navrhnúť a syntetizovať rôzne iónové kvapaliny. V zásade existujú dve základné metódy syntézy iónových kvapalín: priama syntéza a dvojstupňová syntéza.

Priama syntéza

Iónová kvapalina sa syntetizuje v jednom kroku prostredníctvom acidobázickej neutralizačnej reakcie alebo kvartérnej aminačnej reakcie, ktorá je ekonomická a jednoduchá na obsluhu, nemá žiadne vedľajšie produkty a produkt sa ľahko čistí. Séria tetrafluórboritanových iónových kvapalín s rôznymi katiónmi bola syntetizovaná metódou acidobázickej neutralizácie, ako je Hlrao. Okrem toho je možné v jednom kroku kvarternizačnou reakciou pripraviť rôzne iónové kvapaliny, ako sú halogénované 1-alkyl-3-metylimidazolové soli, halogénované pyridíniové soli atď.

Dvojstupňová syntéza

Priamou metódou je ťažké získať cieľovú iónovú kvapalinu a musí sa použiť metóda dvojstupňovej syntézy. Existuje mnoho aplikácií na prípravu iónových kvapalín dvojstupňovou metódou. Príprava bežne používaných tetrafluórboritanových a hexafluórfosfátových iónových kvapalín zvyčajne využíva dvojkrokový spôsob. Najprv sa kvartérnou aminačnou reakciou pripraví halogenidová soľ obsahujúca cieľový katión; potom sa cieľový anión nahradí halogénovým iónom alebo sa pridá Lewisova kyselina, aby sa získala cieľová iónová kvapalina. V druhom kroku reakcie, keď sa použije kovová soľ MY (bežne používaná je AgY), HY alebo NH4Y, zrážanie Ag soli alebo amínová soľ, sa ľahko odstráni plyn HX a pridá sa silná protónová kyselina HY. Reakcia vyžaduje podmienky miešania pri nízkej teplote. Potom sa niekoľkokrát premyje vodou, kým nie je neutrálny, iónová kvapalina sa extrahuje organickým rozpúšťadlom a nakoniec sa organické rozpúšťadlo odstráni vo vákuu, čím sa získa čistá iónová kvapalina. Zvláštna pozornosť sa venuje skutočnosti, že v procese výmeny X-(halogénových) aniónov s cieľovým aniónom Y musí byť reakcia čo najúplnejšia, aby sa zabezpečilo, že žiadne x. anióny zostávajú v cieľovej iónovej kvapaline, pretože čistota iónovej kvapaliny je rozhodujúca pre jej charakterizovanie aplikácií a fyzikálno-chemické vlastnosti. Syntéza vysoko čistých binárnych iónových kvapalín sa zvyčajne pripravuje aniónovou výmenou s použitím iónomeničových živíc v iónomeniči. Okrem toho priamou kombináciou Lewisovej kyseliny (MY) s halogenidovými soľami možno pripraviť iónové kvapaliny typu [katión][MnXny+l]. Napríklad pri príprave chlóraluminátových iónových kvapalín sa používa tento spôsob, ako je opísané vo vlastnostiach iónových kvapalín. Kyslosť iónovej kvapaliny je možné upraviť podľa potreby.