iyonik sıvı

Yapısı [BMIM] [NTF 2 ] (T SM bir iyonik sıvı bir örnek olarak = -2 ° C)

İyonik sıvılar ( İngilizce İyonik Sıvılar ( IL ), ayrıca Oda Sıcaklığı İyonik Sıvılar (RTIL) ), erime sıcaklığı 100 °C'nin altında olan tuzlardır . Kararlı bir kristal kafes oluşumu, yük yer değiştirmesi ve sterik etkiler tarafından engellenir. Bu nedenle küçük bir miktar termal enerji bile kafes enerjisinin üstesinden gelmek ve katı kristal yapıyı kırmak için yeterlidir .

Katyon ve anyon değiştirilerek, iyonik bir sıvının fiziko-kimyasal özellikleri geniş sınırlar içinde değiştirilebilir ve teknik gereksinimler için optimize edilebilir. Erime noktasına ek olarak, örneğin homojen katalizörlerin , ürünlerin veya iyonik sıvı içindeki başlangıç ​​malzemelerinin çözünürlüğü bu şekilde etkilenebilir.

Aromatik hetero gibi imidazolyum veya piridinyum sık kullanılan olarak katyonlar olabilir alkile . Uygun alifatik bileşikler, örneğin, pirolidinyum , guanidinyum , uronyum , tiouronyum , piperidinyum , morfolinyum , amonyum ve fosfonyumdur . Olarak anyonları olan halojenürler ve zayıf biçimde koordine iyonları gibi kloridler , heksafluorofosfat veya sülfonamidler, aynı zamanda trifloroasetatlar , triflatlar , fosfinatlar ve tosilatlar , söz konusu.

Öykü

İyonik sıvıların yakın tarihi, sınırları akışkan olan üç nesile ayrılabilir. Neslin başlangıcını açıkça belirten yayınlar sadece birinci ve ikinci nesil için bulunabilir. Nesil sayımı, iyonik sıvıların özel olarak üretildiği ve özelliklerine göre araştırıldığı 1980'lere kadar başlamaz. İyonik sıvıların tanımını karşılayan tuzların ilk tanımları 1876 gibi erken bir tarihte yayınlandı.

İlk açıklamalar (1876–1929)

William Ramsey , 1876'da pikolin ve pikolinyum tribromür ve pikolinyum triiyodür dahil olmak üzere türevlerini tanımladı . Halojenlerin karşılık gelen pikolinyum halojenürlerle karıştırılmasıyla üretilir. Pikolinyum tribromür için 85 °C ve pikolninyum triiyodür için 79 °C erime noktası verilir. Tarafından alkilleyici pikolin, başka iyonik sıvılar 1899 elde edilebilir. Örneğin, 1-propil-2-pikolinyum iyodür, rapor edilen 77 ° C erime noktasına sahiptir. Homolog 1-bütil-2-pikolinyum iyodür ayrıca erime noktası 98 ° C olan iyonik bir sıvıdır. İzobütil radikali olan benzer bir bileşik, -15 °C'nin altında bir erime noktasına sahiptir ve bu nedenle oda sıcaklığında sıvı olan ilk iyonik sıvıdır.

Tam yapısı ve dolayısıyla iyonik sıvı olarak sınıflandırılması 100 yılı aşkın bir süredir bilinmeyen bir başka madde de “kırmızı yağ” olarak adlandırılır. Bu , ilk olarak 1877'de açıklanan Friedel-Crafts alkilasyonlarında bir yan ürün olarak ortaya çıkar . Yapısal olarak, "kırmızı yağ" katyonik Wheland ara maddesi ve bir dialuminyum heptaklorür anyonudur .

Bunu 1888'de Gabriel ve Weiner tarafından 52 ° C erime noktasına sahip etanol amonyum nitratın sentezi ve açıklaması.

Önceki açıklamalara rağmen etilamonyum nitrat (EAN) genellikle literatürde ilk iyonik sıvı olarak tanımlanır . 1914 yılında Paul Walden , etilamin ve nitrik asidi reaksiyona sokarak erime noktası 12 °C olan EAN'yi sentezledi . Walden, EAN'nin iletkenliğini de ölçebilmiş olsa da, iyonik sıvıların potansiyeli keşfedilmemiş olarak kaldı. 1929'dan bazı tuzların parakoru ( aynı yüzey gerilimine sahip molar hacmin bir ölçüsü) üzerine yapılan sadece bir çalışma , iyonik sıvıların özelliklerini inceledi.

Diğer gelişmeler (1950–1972)

1951'de iyonik bir sıvının ilk uygulaması tarif edilebilir. Hurley ve Wier , çeşitli bileşimlerde iyonik sıvılar elde etmek için etilpiridinyum bromürü alüminyum klorür ile karıştırdı . Alüminyum klorürün etilpiridinyum bromide karışım oranlarını değiştirerek, iki ötektik buldular : biri 1: 2 oranında, 45 ° C erime noktasına sahip, diğeri ise 2: 1 oranında, -40 ° erime noktasına sahip. C. 1:1 karışım 88 °C'de erir ve bu nedenle aynı zamanda iyonik bir sıvıdır. Bu iyonik sıvılar, alüminyumun çeşitli metaller üzerinde elektrokimyasal birikimi için kullanılabilir.

1963'te Yoke, trietilamonyum hidroklorürün bakır (I) klorür ile reaksiyonunu tanımladı , bu da sıvı bir ürünle sonuçlandı. Bununla birlikte, Cu (I) oksitlendiği için bileşik havada kararlı olmadığı için daha fazla araştırılmamıştır.

Bir tetrafloroborat anyonuna sahip ilk iyonik sıvı, 1966'da Kornblum ve Coffey tarafından tanımlanmıştır. 2-piridonun sodyum tuzunu trietiloksonyum tetrafloroborat ile reaksiyona sokarak, 47.5-48.5°C'de eriyen N -etil-2-etoksipiridinyum tetrafloroborat elde edilebilir .

İyonik sıvıların çözücü olarak kullanımı ilk kez 1972'de gösterildi. Parshall, tetraetilamonyum bazlı iki iyonik sıvı üretmeyi başardı. Anyon olarak triklorostanat ve triklorogermanat kullanıldı. Özellikle tetraetilamonyum stannat, platin (II) klorürü ağırlıkça yüzde 7'ye kadar çözebildiği için bir çözücü olarak kullanılabilir . Bu çözelti, hidrojene , hidroformile veya karboalkoksile olabilen olefinler için katalitik olarak aktif bir reaksiyon ortamı olarak hizmet edebilir .

İlk nesil iyonik sıvılar (1978'den itibaren)

Haloalüminatlar, ilk nesil iyonik sıvılar olarak bilinir. Bunlar 1951'de Hurley ve Wier tarafından zaten tanımlanmıştı, ancak 1970'lere kadar araştırma odağına taşınmadılar. ABD Hava Kuvvetleri Akademisi olmuştur diğerleri arasında, Robert Osteryoung ile işbirliği içerisinde, 1960'ların başından beri piller kullanım için düşük erime elektrolitler araştırma. Her iki araştırma grubunun yayınları, iyonik sıvıların modern çağının başlangıcına işaret ediyor: 1978'de Osteryoung, alüminyum klorür: 1-bütilpiridinyum klorür (AlCl 3- BPC) sistemini ilk kez tanımlayabildi ve araştırabildi. Aynı yıl ABD Hava Kuvvetleri, "AlCl3/1-alkil piridinyum klorür oda sıcaklığında elektrolitler" patenti için başvuruda bulundu. Bu tuzlar, daha önce Hava Kuvvetleri tarafından elektrolit olarak kullanılan alüminyum klorür ve sodyum klorür karışımlarından daha erken erimesine rağmen, alüminyum klorür: 1-bütilpiridinyum klorür (1: 1) karışımı oda sıcaklığında sıvı değildir, sadece 40°C'de erir. °C Diğer bir dezavantaj, indirgenebilen piridinyum katyonunun daraltılmış elektrokimyasal penceresidir. Wilkes ve Hussey'in grubu daha sonra alüminyuma indirgenmeye karşı kararlı daha uygun bir katyon aramaya başladı. Yarı deneysel moleküler orbital hesaplamalarını kullanarak, 1982'de dialkilimidazolyum katyonlarını uygun adaylar olarak belirleyip sentezleyebildiler.

AICI Hem 3 -BPC ve 1-etil-3-metil-imidazolyum varyantı için sulu olmayan ve polar bir çözücü madde olarak kullanılabilir geçiş metali kompleksleri . Yani z olabilir. B. Heksakloromolibdat (III) ve heksakloromolibdat (IV) anyonları ilk kez iyonik sıvılarda üretilir ve araştırılır. Takip eden yıllarda, iyonik sıvılar, katalitik olarak aktif çözücüler olarak giderek daha fazla araştırıldı. Uygulamalar, tetraalkilfosfonyum IL'lerde nükleofilik aromatik ikameler veya 1-etil-3-metilimidazolyum tetrakloroalüminat içinde Friedel-Crafts alkilasyonları ve asetilasyonlarıdır .

İkinci nesil iyonik sıvılar (1992'den itibaren)

Kloroalüminat bazlı iyonik sıvıların önemli bir dezavantajı, suya karşı duyarlılıklarıdır. Diğer şeylerin yanı sıra, hidroliz sırasında aşındırıcı hidroklorik asit üretilir . Pil teknolojisindeki orijinal uygulama için, pillerin zaten nemi dışlayarak çalışması gerektiğinden hidrolize duyarlılık önemsizdi, ancak laboratuvarda kullanım neredeyse yalnızca torpido gözünde mümkündü . 1990'da Mike Zaworotko, Hava Kuvvetleri Akademisi'nde başladı ve 1992'de Wilkes ile birlikte, havada ve suda kararlı iyonik sıvılar üzerine ilk makaleyi yayınladı. Bu artan stabilite, kloroalüminat anyonunun değiştirilmesiyle elde edilebilir. İkinci nesil iyonik sıvılardaki tipik anyonlar, halojenürler klorür, bromür ve iyodür ile tetrafloroborat, heksaflorofosfat veya benzoattır. 1996 yılında bis (triflorometilsülfonil) amid, triflat veya trifloroasetat gibi perflorlu anyonlar ilk kez imidazolyum bazlı iyonik sıvılarda kullanıldı . Bu iyonik sıvılar, hidrofobiklikleri , düşük erime noktaları, bazen -30 ° C'nin altında ve yüksek iletkenlikleri ile karakterize edilir.

Üçüncü nesil iyonik sıvılar (yaklaşık 2000'den günümüze)

İkinci neslin yeni anyonları iyonik sıvıların alanını genişlettikten sonra, üçüncü nesil, spektrumu tahmini 10 18 olası kombinasyona genişletmelidir . Sözde "göreve özel iyonik sıvılar" veya "tasarımcı solventler" bu havuzdan üretildi ve özel uygulamalar için özel olarak uyarlandı. Bu aynı zamanda kiral iyonik sıvıları ve "derin ötektik çözücüleri" de içerir. Üçüncü neslin iyonik sıvıları, yaygın olarak kullanılan uçucu, toksik ve yanıcı çözücülere bir alternatif oldukları için genellikle "yeşil" kimya ile bağlantılı olarak bahsedilir.

1996 yılında Eastman Chemical, iyonik bir sıvı kullanan ilk büyük ölçekli işlemi gerçekleştirdi .

Üretme

İyonik sıvılar için genel sentez yolu.

İyonik sıvıların sentezi genellikle iki aşamada gerçekleşir: İlk aşamada istenen katyon, genellikle bir kuaternizasyon reaksiyonu ile üretilir, ikinci aşamada bir anyon metatezi izler.

kuaternerizasyon

Kuaternizasyon reaksiyonu, bir nükleofilik ikamedir. Alkilleyici bir ajan, genellikle bir haloalkan, piridin veya imidazol türevleri gibi nitrojen içeren bir heteroaromatik ile reaksiyona sokulur. Yöntem, aminler gibi diğer, yeterince nükleofilik maddeler için de kullanılabilir. Alkilleyici ajandaki ayrılan grup zaten istenen anyon ise, iyonik sıvıların sentezi zaten tamamlanmıştır. Bu, iyonik sıvıların halojenür içermeyen sentezinde özellikle önemlidir. Dimetil ve dietil sülfat , alkilleyici ajanlar olarak hizmet edebilir . İyonik sıvılar kuaternizasyon tepkimesi ile elde edildiği başka örnekleri ile alkillemeler olan metil triflat veya sentezi Cl [BMIM] gelen metilimidazol ve klorobütan .

Bir kuaternizasyon reaksiyonu örneği olarak [BMIM] Cl (T SM = 70 ° C) sentezi

anyon metatezi

İstenen anyonu elde etmek için, anyon değiştirmenin temel olarak üç yolu vardır:

Bir metal veya amonyum tuzu M + [A] - ile reaksiyona girerken, iyonik sıvıların çözünürlük davranışından ve sonuçta ortaya çıkan istenmeyen tuzdan yararlanılır. Ya bu, birçok gümüş tuzunda olduğu gibi doğrudan çözücüden çökelir ya da iki fazlı karışımlar kullanılır.

[BMIM] Cl'nin metanol içinde AgBF 4 ile [EMIM] [BF 4 ]'e (T SM = 15 ° C) anyon metatezi

Metal tuzu yerine anyonun Brønsted asidi de kullanılabilir. Bu yöntemin bir avantajı, istenmeyen anyonun asidini buharlaştırarak saflaştırmanın kolay olmasıdır.

Anyon metatez [EMIM] Cl ile HPF 6 su içinde [EMIM] [PF 6 ] (T SM = 58-60 ° C)

Üçüncü seçenek, bir değişim reçinesi kullanmaktır .

Lewis asitleri

Diğer bir yaklaşım, anyonun bir Lewis asidi ile reaksiyona sokulmasıdır. Örneğin, bir klorür tuzu alüminyum triklorür ile karıştırılabilir. Tetrakloroalüminat daha sonra yerinde oluşturulur.

Bu yöntem, birinci nesil iyonik sıvıların sentezi için kullanılır.

Protik iyonik sıvılar

Protik iyonik sıvılar, bir asit-baz reaksiyonu ile üretilebilir . Bu, asit veya bazın gücüne bağlı olan bir denge reaksiyonudur.

Asit + baz, konjuge (karşılık gelen) baz + konjuge (karşılık gelen) asit ile dengededir

Denge reaksiyonu nedeniyle, birçok protik iyonik sıvı ilgili bir buhar basıncına sahiptir ve damıtma yoluyla saflaştırılabilir. Üçüncül bir amin bazlı protik iyonik sıvının bir örneği etilamonyum nitrattır.

Sentezi EAN (T SM gelen = 12 ° C), etilamin ve nitrik asit

özellikler

Organik çözücüler ve iyonik sıvıların karşılaştırılması
karakteristik organik çözücü iyonik sıvı
sayı > 1000 > 10 6
sürece özel işlev tek işlevli çok işlevli
maliyetler küçük miktar Org'dan 2-100 kat daha yüksek. çözücü
Buhar basıncı bir buhar basıncına (VOC) sahip olmak önemli buhar basıncı yok
yanıcılık çoğunlukla yanıcı yanıcı değil
uyarlanabilirlik sınırlı sayıda tasarımcı solventler
kiralite Nadir ortak ve özelleştirilebilir
Katalitik aktivite Nadir ortak ve özelleştirilebilir
Viskozite [mPas] 0.2-100 20-97000
Yoğunluk [g · cm -3 ] 0.6-1.7 0.8-3.3
elektriksel iletkenlik [mS · cm -1 ] çoğunlukla izolatörler 120'ye kadar
termal iletkenlik [W · m -1 · K -1 ] 0.1-0.6 0.1-0.3

İyonik sıvılar, bir dizi ilginç özellik ile karakterize edilir. Ancak çok sayıda olasılık nedeniyle, özellikler yalnızca kısmen özetlenebilir ve bazı iyonik sıvılar birbirinden önemli ölçüde farklılık gösterir. Çoğu iyonik sıvı, nispeten termal olarak kararlıdır, tutuşması zordur, çok düşük, zor ölçülebilir bir buhar basıncına sahiptir ve çok sayıda madde için çok iyi çözünürlük özelliklerine sahiptir. Tamamen iyonik yapıları nedeniyle, aynı zamanda ilginç elektrokimyasal özelliklere de sahiptirler. B. Oksidasyonlara ve indirgemelere karşı genellikle yüksek bir elektrokimyasal stabilitenin eşlik ettiği elektriksel iletkenlik. İyonlar arasındaki elektrostatik etkileşimler Poisson-Boltzmann denklemi ile tanımlanabilir . Geleneksel, organik çözücülerle bir karşılaştırma, iyonik sıvıların bazı özel özelliklerini ve belirleyici farklılıkları gösterir. İyonik sıvıların çözücü olarak kullanımı için çok önemli olan özelliklerden biri, düşük, genellikle ihmal edilebilir buhar basıncıdır. VOC'ler bir çevre ve iş güvenliği sorunu teşkil ederken , iyonik sıvılar bu açıdan zararsızdır ve uzaydaki uygulamalar için bile kullanılabilir. Asit-baz dengesi nedeniyle daha yüksek buhar basıncına sahip olan protik iyonik sıvılar (PIL) burada bir istisnadır. Yanıcılık, güvenlikle ilgili başka bir özelliktir. İyonik sıvılar genellikle yanıcı değildir, ancak bu özellik ayrıca hedeflenen şekilde değiştirilebilir, örn. B. yakıtlar için. İyonik sıvıların araştırma odağına getirdiği üstün özellik elektriksel iletkenliktir. Sadece bu özelliğinden dolayı, enerji depolama ve dönüştürme gibi elektrokimyasal uygulamalar için uygun iyonik sıvılardır. Örneğin pil teknolojisinde ve güneş pillerinde kullanılabilirler. Katyonun yan zincirlerini değiştirerek ve uygun anyonları seçerek, örneğin sudaki veya organik çözücülerdeki çözünürlük büyük ölçüde serbestçe belirlenebilir. Aynısı erime noktası ve viskozite için de geçerlidir. Uygun fonksiyonel gruplar vasıtasıyla asitler , bazlar veya ligandlar olarak sentezlenebilirler. Uygulamalarda, sadece bir çözücü rolünü üstlenmezler, aynı zamanda bir katalizör görevi görürler veya bir reaksiyona stereo bilgi katarlar.

Erime noktası

İyonik sıvıların tanımlayıcı özelliği erime noktasıdır. İyonik sıvılar soğuduğunda bir cam geçişi meydana gelebileceğinden , erime noktasının tam olarak belirlenmesi genellikle önemsiz değildir .

Erime noktası esasen anyon ve katyon arasındaki Coulomb etkileşimi tarafından belirlenir. Bu etkileşim aşağıdaki denklemle açıklanabilir:

Denklem, etkileşimin boyutunu üç faktörün etkilediğini göstermektedir:

  • İyonların yükü ve : Küçük bir etkileşim ve dolayısıyla düşük bir erime noktası için hem anyon hem de katyon yalnızca bir kez şarj edilmelidir.
  • İyonlar arasındaki mesafe : Daha büyük iyonlar daha yüksek mesafelere ve dolayısıyla daha düşük erime noktalarına yol açar.
  • Madelung sabiti tarafından verilen iyonların paketleme verimliliği : Bu, iyonlardaki asimetri derecesinden etkilenir. Daha yüksek bir asimetri genellikle daha düşük erime noktalarına yol açar.

Diğer faktörler van der Waals etkileşimleri , π-π etkileşimleri ve hidrojen bağlarıdır .

Bundan, Coulomb kuvvetleri üzerindeki etkilere ek olarak, bir iyonik sıvının erime noktasının tahmin edilmesine yardımcı olan eğilimler türetilir:

  • yüksek konformasyonel esneklik ve kiral merkezler daha düşük bir erime noktasına yol açar
  • daha az verimli paketleme, daha düşük bir erime noktasına yol açar
  • yüksek simetri, daha yüksek bir erime noktasına yol açar
  • Hidrojen bağları oluşturma eğilimi yüksek (CH 3 COO - ) ve hidrojen bağları oluşturamayan anyonlar ([(CF 3 SO 2 ) N] - ) ile hidrojen bağlarının sayısı ve kapsamı düşük erime noktalarına sahiptir.
  • gibi fonksiyonel gruplar B. Eter işlevleri daha düşük erime noktalarına yol açar

elektrokimyasal pencere

Elektrokimyasal pencere ( elektrokimyasal pencere , EW), bir maddenin oksitlenmediği veya indirgenmediği alanın boyutunu gösterir. Anot ve katottaki sınırlayıcı potansiyeller arasındaki farkı açıklar:

1-metil-1-propylpiperidinium heksaflorofosfat (T SM = 100 ° C)

Elektrokimyasal pencere ne kadar büyük olursa, bir madde oksidasyon ve indirgeme yönünde o kadar kararlıdır. İyonik sıvılar, çok büyük bir elektrokimyasal pencere ile karakterize edilir. Katyon, çoğunlukla katottaki sınırlayıcı indirgeme potansiyelinden ve anyon ise anottaki oksidasyon potansiyelinden sorumludur. Heptachloroaluminate anyon Al 2 CI 7 - olduğu bir durum . Tipik elektrokimyasal pencere 1.2 V nispeten küçük bir penceresi vardır, su ile, 3 ila 6 V'te karşılaştırıldığında, e kadar olan aralıktadır, iyonik olanlar avantajı sıvılar burada belirgindir elektrokimyasal uygulamalar. Örneğin, [BMIM] [BF 4 ], 4,1 V'luk bir elektrokimyasal pencereye, [BMIM] [PF 6 ] 4,15 V'luk bir elektrokimyasal pencereye sahipken, [BMPyrr] [NTf 2 ], 5,5 V'luk bir pencereye sahiptir . Olağanüstü bir örnek, -7,25 V'luk bir katot potansiyeli ve 3,95 V'luk bir anot potansiyeli ile sınırlanan, 7,2 V'luk bir elektrokimyasal pencereye sahip 1-metil-1-propilpiperidinyum heksaflorofosfattır . Ancak 100 °C'lik erime noktası nedeniyle iyonik sıvı tanımının neredeyse dışında kalır. İyonik sıvıların geniş elektrokimyasal penceresinden tam olarak yararlanılabilmesi için, bunların hem su hem de halojenür içermeyen sentezlenmesi önemlidir. Ağırlıkça % 3 su zaten [BMIM] [BF 4 ] elektrokimyasal penceresinin 4,1'den 1,95 V'a düşmesine neden oluyor.

kullanmak

Prensipte, iyonik sıvıların moleküler çeşitliliği, çok sayıda teknik uygulama alanında kullanılmalarını sağlar. Büyük ölçekli proseslerde kullanımları, kimyasal proses mühendisliği ve reaksiyon mühendisliği ile alakalarını göstermektedir . Uygulamalar biyopreses mühendisliği da bilinmektedir. İyonik sıvıların ana uygulama alanlarından biri , yakıt pillerinde, kapasitörlerde, pillerde, boya güneş pillerinde ve metal kaplamada elektrolit olarak kullanılmasıdır. Ayrıca elektrot-elektrolit arayüzleri için model sistemler olarak. Diğer uygulamalar ısı taşıma, soğutucu olarak ve iyonik kompresör olarak kullanım ve ayrıca GC üst boşluk ve MALDI-TOF-MS için matris malzemeleri olarak özel analizlerde, Karl Fischer işlemi için çözücüler , protein kristalizasyonu için ortam ve elektroforezdir . Sentezde iyonik sıvılar hem katalizör hem de çözücü görevi görebilir. Hem organik hem de inorganik sentezlerin yanı sıra polimerler ve nanopartiküller de kapsanmaktadır.

elektrolit

Güneş pillerini boya

Boya güneş pilleri sayesinde, kristalin silikon güneş pillerine kıyasla daha geniş bir ışık spektrumu aralığı kullanılabilir , bu da dağınık ışık veya daha düşük ışık yoğunluğu ile kullanım sağlar. İyonik sıvılar, yeni bir elektrolit malzemesi olarak kullanılabilir. Buradaki fayda, gerekli yük aktarımını sağlayan iletkenliklerinde yatmaktadır. Düşük erime noktası ve çok düşük buhar basıncı özellikleri ile birlikte -20 ila +80 ° C arasındaki sıcaklıklarda kullanılabilir. Ayrıca yüksek bir elektrokimyasal stabiliteye sahiptirler. Bir uygulama bu hücreleri kullanmayı amaçlar; B. ülke çapında güç kaynağı olmayan bölgelerde cep telefonları için şarj cihazı olarak.

Piller

Birçok ticari lityum iyon pilde genellikle organik çözücüler bulunur , örn. B. karbonatlar elektrolit olarak kullanılır . Ancak bunların bir takım dezavantajları vardır. İyonik sıvılarla karşılaştırıldığında, organik karbonat çözücüler, kullanılan elektrota bağlı olarak yüksek pozitif potansiyellerde (yaklaşık 4,3-4,9 V - Li + / Li) oksidasyona karşı sınırlayıcı bir stabiliteye sahiptir . Bu, bu potansiyellerde aşamalı döngü ile elektrolitin artan bir ayrışmasına yol açar. İlişkili verimlilik kaybı nedeniyle, organik çözücüler yalnızca küçük bir potansiyel pencere için uygundur. Diğer bir avantaj, iyonik sıvıların termal kararlılığı ve düşük uçuculuğudur. Yerel aşırı ısınma veya kısa devre nedeniyle elektrolit ve diğer pil bileşenleri arasında istenmeyen ekzotermik reaksiyonlar meydana gelebilir. Hızla artan hücre sıcaklığı, organik çözücünün tutuşmasına neden olabilir. İyonik sıvıların elektrolit olarak kullanılmasının önemli bir dezavantajı, düşük yük yoğunluğuna ve yüksek sterik engele sahip oldukları için düşük iyonik iletkenlikleridir .

Selüloz bitirme

Selüloz , yaklaşık 700 milyar tonluk varlığı ile miktar olarak yeryüzündeki en büyük doğal organik kimyasaldır ve yenilenebilir bir hammadde olarak büyük önem taşımaktadır. Doğada her yıl yeniden üretilen 40 milyar tondan sadece 0,2 milyar ton daha ileri işlemler için hammadde olarak kullanılmaktadır. Bir hammadde olarak selülozun uzun süreli kullanımı, uygun bir çözücünün bulunmamasının önünde durmaktadır. Alabama Üniversitesi'nden Robin Rogers ve meslektaşları, iyonik sıvıların kullanımının teknik olarak kullanılabilir konsantrasyonlarda selüloz çözeltileri sağlayabileceğini keşfettiler. Örneğin, sentetik selüloz liflerinin üretiminde (örneğin, içinde viskoz diye adlandırılan) bir kimyasal kağıt hamuru, çeşitli yardımcı kimyasallar, özellikle karbon disülfid (CS 2 ), şu anda sahip büyük miktarlarda kullanılır ve daha sonra geri dönüşüm veya bertaraf edilmesi. Ayrıca, sürecin doğası gereği, önemli miktarda atık suyun işlenmesi gerekmektedir. Çözücü olarak kullanılabildiklerinden ve neredeyse tamamen geri dönüştürülebildiklerinden, bu işlemler iyonik sıvıların kullanımıyla muhtemelen basitleştirilebilir. Denkendorf ve BASF'deki Tekstil Kimyası ve Suni Elyaflar Enstitüsü (ITCF), iyonik sıvıların yardımıyla çözülen selülozdan pilot bir tesiste eğrilen liflerin özelliklerini ortaklaşa araştırıyor.

İyonik sıvılarda selülozun iyi çözünürlüğü, yenilenebilir ham maddelere dayalı malzemelerin üretimi için çok çeşitli olanaklar sunar. Tek aşamalı bir sentezde, selüloz, 80-120'de 1-etil-3-metilimidazolyum klorür çözücü içinde birleştirilmiş bakır (II) klorür / krom (II) klorür katalizörlerinin varlığında 5-hidroksimetilfurfural (HMF)'ye dönüştürülebilir . ° C biyokütleye dayalı plastikler için olası bir yapı taşı geçerlidir.

İlaç

Antiaritmik bretilyum tosilat (T SM = 85–86 ° C)

Ticari olarak temin edilebilen farmasötiklerin %50'den fazlası tuz formundadır. Ancak kural olarak iyonlardan sadece biri organik yapıdadır; en popüler karşı iyonlar sodyum ve klorürdür. Farmasötik olarak aktif maddeler genellikle iyonlara dönüştürülebilen fonksiyonel gruplara sahiptir. Örneğin, aminler katyonlar oluşturabilir, asit işlevsellikleri anyonlar oluşturabilir.

Bu temelde iki yaklaşım izlenebilir. Farmasötik olarak aktif iki iyonun birleştirilmesiyle, anyon ve katyon aktivitesine sahip bir ürün elde edilir. İstenen etkinin yoğunlaşmasına neden olan iyonlar arasındaki sinerjik etki optimaldir . Başka bir yaklaşım, farmasötik olarak aktif iyonu, inert veya biyouyumlu bir karşı iyon seçerek "sıvılaştırır". Bu , birçok tuzun polimorfizminin neden olduğu sorunları önler .

Ek olarak, iyonik sıvılar ilaçların sentezinde kullanılabilir, aynı zamanda çözücüler, emülgatörler veya ilaç dağıtım sistemleri olarak da kullanılabilir .

Farmasötik olarak aktif iyonik sıvılar zaten bilinmektedir. Bir antiseptik olan setilpiridinyum klorür ve bir antiaritmik olan bretilyum izin verilir .

biyoteknoloji

İyonik bir sıvıda enzimatik amonoliz

İyonik sıvılar, biyotransformasyon repertuarını genişletir, çünkü bunlarda suya duyarlı reaksiyonlar da gerçekleştirilebilir. Roger A. Sheldon grubu ile 2000 iyonik sıvılar içinde biyolojik dönüşümlere ilişkin öncü çalışmaları yapılmıştır lipase- ile katalize edilmiş reaksiyonlar alkoliz , amonoliz ve perhidroliz. Candida antarctica lipaz B (CaLB) iyonik sıvılar kullanılmıştır [BMIM] [PF 6 ] ve [BMIM] [BF 4 ] . O zamandan beri, enzimlerin iyonik sıvılardaki yüksek seçiciliği ve aktivitesi birçok işlemde gösterilmiştir. Ek olarak iyonik sıvılar stabiliteyi, enantiyoseçiciliği ve katalitik aktiviteyi de etkileyebilir. İyonik sıvılarda aktif olan enzim sınıfları arasında proteazlar , lipazlar, esterazlar , glikosidazlar ve oksidoredüktazlar bulunur . Dönüşümler için hem tek fazlı hem de iki fazlı bir sistem kullanılabilir. Enzimlere ek olarak, bütün hücreler de kullanılabilir. Su ile iki fazlı bir sistemde kullanım için, enzim iyonik sıvı içinde hareketsiz hale getirilebilir. İyonik sıvının çözünürlüğü değiştirilerek su ile karışımlar da kullanılabilir.

Büyük ölçekli uygulamalar

2,5-dihidrofuran

3,4-epoksi-1-bütenin 2,5-dihidrofurana izomerizasyonu

İyonik bir sıvı kullanan ilk büyük ölçekli uygulama, Eastman Chemical'dan bir izomerizasyon işlemiydi . Süreç, 1996 ile 2004 yılları arasında yılda 1.400 tona kadar devam etti . Bu, bütenden 2,5-dihidrofurandı , katalizör olarak 3,4-epoksi-1- hazırlanmış bazik Lewis, bir Lewis asidi olarak trioktiltin iyodür ve bir tetraalkil fosfonyum bazlı iyonik sıvı olarak görev yaptı ([P 88818 ] [I]). Sürekli proseste, katalizör karışımı üründen ayrılabilir ve geri dönüştürülebilir. Yan ürünler olarak krotonaldehit (%1) ve oligomerleri (%2) olarak elde edilir.

fesleğen süreci

BASF, metilimidazolyum klorür ile BASIL işleminde iyonik bir sıvı kullanır ( iyonik sıvılar kullanarak bifazik asit süpürme ). Bu durumda oluşan hidroklorik asidi nötralize etmek için yardımcı baz olarak 1-metilimidazol kullanılır. İşlemde, ikinci faz olarak ayrılan ve böylece kolayca ayrılabilen iyonik sıvı oluşur. Sürecin verimliliği 80.000 kat artırılabilir. Daha önce, metilimidazol yerine üçüncül bir amin ilave edildi, ancak bu, hidroklorik asit ile ayrılması zor olan bir tuz oluşturdu. BASIL işleminde dietoksifenilfosfin elde edilir.

fesleğen süreci

ISOALKY süreci

[BMIM] [AlCl 4 ] (T SM <100 °C, AlCl 3 içeriğine bağlı olarak )

ISOALKY işlemi, yüksek oktan sayısı nedeniyle yakıtlarda kullanılan alkilatı üretmek için kullanılır. İyonik bir sıvı, yaygın asidik katalizörler olan sülfürik asit ve hidroflorik asidin yerini alır . İyonik sıvılar, alüminyum triklorür ve az miktarda hidrojen klorürün eklendiği bir klorür tuzudur . Katalitik olarak aktif bir süper asit bu şekilde oluşur . Kesin kompozisyon halka açık değildir. Katyonlar piridinyum ve imidazolyum patentli yapılardır. Olası bir katalizör, örn. B. 1-bütil- 3-metilimidazolyum klorür ve alüminyum triklorürden elde edilebilen 1-bütil-3-metilimidazolyum tetrakloroalüminat .

iyonik kompresörler

İyonik kompresörler, ana uygulama alanı hidrojen sıkıştırması olan pozitif deplasmanlı kompresörlerdir. İyonik sıvılar, aksi halde sabit olan pistonun yerini alır, bu da daha az hareketli parçanın kullanılması gerektiği anlamına gelir ve bu da sonuçta enerji tasarrufu sağlar. Ayrıca kullanılan iyonik sıvılarda hidrojenin çözünürlüğünün düşük olması nedeniyle kompresörün yapısı basitleştirilmiştir. Linde Grubu , bu alanda öncü ve bir iyonik kompresör tasarımı mümkün elde 45 ve 90 MPa ve 8-30 kg saatlik bir kapasite arasında basınçlar -1 . Bu uygulama alanında özellikle imidazolyum bazlı iyonik sıvılar araştırılmaktadır.

Enerjik iyonik sıvılar

3-metil-1-amino-1,2,3-triazolyum-5-nitro-tetrazolat ( TSM = 93 °C)

Enerjik iyonik sıvılar (EIL), yakıtlara ve patlayıcılara alternatif olarak değerlendirilmektedir. Yüksek enerjili anyonlar ve katyonlar birleştirilir. Enerjik iyonik sıvılarda, imidazolyum, triazolyum, tetrazolyum ve kuaterner amonyum bileşikleri katyon olarak kullanılır, örneğin azitler, tretrazolatlar, pikratlar, nitratlar veya azolatlar anyon olarak. Hipergolik iyonik sıvılar z içerir. B. disiyanamid, nitrosiyanamid, kompleks alüminyum anyonları, hipofosfit ve bor bazlı iyonlar, özellikle BH bağlarından zengin olanlar. Hipergolik özelliklere sahip ilk iyonik sıvılar 2008 yılında yayınlandı. Bunun için dikyanamid anyonları kullanıldı.

Çevresel denge ve toksikoloji

İyonik sıvılara genellikle organik çözücülere "yeşil" alternatifler denir. Bunun başlıca nedeni, yüksek termal kararlılıkları ve düşük buhar basınçlarıdır. Sonuç olarak, duman oluşturdukları atmosfere giremezler, ozon tabakasına saldıramazlar ve iklim değişikliğine katkıda bulunamazlar. Hava yoluyla insanlara ve çevreye maruz kalma da hariç tutulmuştur. Organik çözücülerin oluşturduğu bir diğer tehlike de patlayıcı hava karışımlarının oluşmasıdır. İyonik sıvılarda da bu güvenlik riski yoktur.

İyonik sıvıların buharlaşmasından kaynaklanan çok az tehlike olsa da, sudaki çözünürlüğü ve dolayısıyla kontaminasyonu dikkate alınmalıdır, bu nedenle iyonik sıvıların uzun vadeli çevresel etkileri hala araştırılmaktadır. İyonik sıvıların toksikolojisi de giderek daha fazla araştırılmaktadır. Suda yaşayan organizmalar üzerinde özel bir odak vardır, ancak aynı zamanda mikroorganizmalar, nematod Caenorhabditis elegans , uç mesane salyangozu ( Physella acuta ), sıçanlar ve zebra balığı ( Danio rerio ) incelenmiştir. İmidazolyum bazlı iyonik sıvıların ışıkla bozunabilirliklerinin olmaması, biyolojik olarak bozunabilirlikleri de çok düşük olduğundan, su kütlelerinde birikebilecekleri anlamına gelir. Sistemik araştırmalar yapılmıştır, örn. B. Daphnia'da sahne aldı . Katyondaki daha uzun alkil zincirlerinin daha yüksek toksisiteye yol açtığı gözlemlenebilir. Bu eğilim imidazolyum, piridinyum, amonyum ve fosfonyum iyonik sıvılar için bulundu. Anyonların Daphnia üzerindeki etkisi net bir eğilim izlemez, ancak karşılık gelen anyonun sodyum tuzuna kıyasla iyonik sıvı her zaman daha toksiktir. Lactobacillus bakterisi , iyonik sıvıların [BMIM] [PF 6 ] , [HMIM] [PF 6 ] ve [OMIM] [PF 6 ] varlığında laktik asit üretiminde daha az aktivite gösterir . Burada da, daha uzun alkil zincirlerinin daha büyük, olumsuz bir etkiye sahip olduğu eğilimi görülebilir.

Halojen içeren iyonik sıvılar da, halojenli organik maddeler gibi çevrede uzun süre kaldıkları ve çok az bir enerji (ışık, ısı, enzimler,...) yoluyla reaktif ara aşamalar oluşturdukları için çevreye zararlıdır. Vücutta olduğu kadar atmosferde de bulunabilen radikaller eşit derecede zararlıdır. Bileşiklerin uçucu olmaması nedeniyle inhalasyon zehirlenmesi riski olmasa bile atık su sorunlu olabilir. Bununla birlikte, çok sayıda olası kombinasyon nedeniyle, orta vadede mümkün olan en düşük toksisite ile istenen fiziko-kimyasal özelliklerin elde edilmesi beklenir.

İnternet linkleri

Edebiyat

  • Thomas Waldmann, Hsin-Hui Huang, Harry E. Hoster, Oliver Höfft, Frank Endres, R. Jürgen Behm: Katı | Vakum Arayüzünde Tünelleme Mikroskobu Taramasıyla İyonik Sıvı Adlayer Görüntüleme. İçinde: ChemPhysChem. 12, 2011, sayfa 2565-2567, doi: 10.1002 / cphc.201100413 . (Taramalı tünelleme mikroskobu ile görüntülenen iyonik bir sıvının adsorbe edilmiş tek tabakaları)
  • Ultra İnce İyonik Sıvı Filmlerin Sıvı / Katı Arayüzü. İçinde: Langmuir . 27, 2011, s. 3662-3671, doi: 10.1021 / la10507c .

Bireysel kanıt

  1. ↑ Christopher P. Fredlake, Jacob M. Crosthwaite, Daniel G. Hert, Sudhir NVK Aki, Joan F. Brennecke: Imidazolium Bazlı İyonik Sıvıların Termofizik Özellikleri . İçinde: Kimya ve Mühendislik Verileri Dergisi . kaset 49 , hayır. 4 , Temmuz 2004, ISSN  0021-9568 , s. 954-964 , doi : 10.1021/je034261a .
  2. ^ Daniel, Claus., Besenhard, Jürgen O.: Pil malzemelerinin el kitabı . 2., tamamen devir. ve genişletilmiş ed baskı. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2011, ISBN 978-3-527-63720-1 .
  3. ↑ a b c Ana PM Tavares, Oscar Rodriguez, Eugenia A. Macedo: Enzimatik Biyokatalize Uygulanan Yeni Nesil İyonik Sıvılar . İçinde: İyonik Sıvılar - Geleceğe Yönelik Yeni Yönler . InTech, 2013, ISBN 978-953-510-937-2 , doi : 10.5772 / 51897 .
  4. ^ A b William Ramsay: XXXIV. Pikolin ve türevleri üzerine . İçinde: Londra, Edinburgh ve Dublin Felsefe Dergisi ve Bilim Dergisi . kaset 2 , hayır. 11 Ekim 1876, ISSN  1941-5982 , s. 269-281 , doi : 10.1080 / 14786447608639105 .
  5. ↑ a b c d Paul. Murrill: PİKOLİNLERİN HALİDLERİ VE PERHALİTLERİ. İçinde: Amerikan Kimya Derneği Dergisi . kaset 21 , hayır. 10 Ekim 1899, ISSN  0002-7863 , s. 828-854 , doi : 10.1021 / ja02060a002 .
  6. ↑ Gerhard Laus, Gino Bentivoglio, Herwig Schottenberger, Volker Kahlenberg, Holge Kopacka, Thomas Röder, Herbert Sixta: İyonik sıvılar: Endüstriyel uygulamalar için güncel gelişmeler, potansiyel ve dezavantajlar . İçinde: Lenzinger raporları . kaset 84 , 2005, s. 71-85 .
  7. ↑ a b c d Juliusz Pernak, Tomasz Rzemieniecki, Katarzyna Materna: "Özetle" iyonik sıvılar (tarih, özellikler ve gelişim) . İçinde: KİMYA . kaset 70 , hayır. 9 , 2016, s. 471-480 .
  8. ^ A b c d John S. Wilkes: İyonik sıvıların kısa bir tarihi — erimiş tuzlardan neoterik çözücülere . İçinde: Yeşil Kimya . kaset 4 , hayır. 2 , 16 Nisan 2002, s. 73-80 , doi : 10.1039 / b110838g .
  9. ↑ Friedel, C.; Crafts, JM (1877) "Sur une nouvelle méthode générale de synthèse d'hydrocarbures, d'acétones, vb.," Compt . Parçala. , 84 : 1392 & 1450 .
  10. ^ S. Gabriel, J. Weiner: Vinilamin ve bromoetilamin hakkında . İçinde: Alman Kimya Derneği'nin Raporları . kaset 21 , hayır. 2 , Temmuz 1888, s. 2664–2669 , doi : 10.1002 / cber.18880210287 .
  11. ↑ Tom Welton: İyonik sıvılar: kısa bir tarihçe . İçinde: Biyofizik İncelemeler . kaset 10 , hayır. 3 , Haziran 2018, ISSN  1867-2450 , s. 691-706 , doi : 10.1007 / s12551-018-0419-2 , PMID 29700779 , PMC 5988633 (serbest tam metin).
  12. ↑ a b P. Walden In: Bull. Acad. bilim St.Petersburg . 1914, s. 405-422.
  13. ↑ Samuel Sugden, Henry Wilkins: CLXVII. — Paraşüt ve kimyasal yapı. Bölüm XII. Erimiş metaller ve tuzlar . İçinde: J. Chem. Soc. kaset 0 , hayır. 0 , 1929, ISSN  0368-1769 , s. 1291-1298 , doi : 10.1039/JR92900001291 .
  14. ^ A b Frank H. Hurley, Thomas P. Wier: metallerin elektriksel Sigortalı Kuaterner Amonyum Tuzlarından . İçinde: Elektrokimya Derneği Dergisi . kaset 98 , hayır. 5 , 1951, s. 203 , doi : 10.1149/1.2778132 .
  15. ↑ John T. Yoke, Joseph F. Weiss, Gordon Tollin: Trietilamin'in Bakır (I) ve Bakır (II) Halidelerle Reaksiyonları . İçinde: İnorganik Kimya . kaset 2 , hayır. 6 , Aralık 1963, ISSN  0020-1669 , s. 1210-1216 , doi : 10.1021 / ic50010a028 .
  16. ^ Nathan Kornblum, Gerald P. Coffey: Trietiloksonyum Floroboratın a-Piridon 1'in Sodyum Tuzu ile Reaksiyonu . İçinde: Organik Kimya Dergisi . kaset 31 , hayır. 10 Ekim 1966, ISSN  0022-3263 , s. 3449-3451 , doi : 10.1021 / jo01348a536 .
  17. ↑ George W. Parshall: Erimiş tuz ortamında kataliz . İçinde: Amerikan Kimya Derneği Dergisi . kaset 94 , hayır. 25 Aralık 1972, ISSN  0002-7863 , s. 8716-8719 , doi : 10.1021 / ja00780a013 .
  18. ↑ a b Michael Freemantle: İyonik sıvılara Giriş . RSC Yayını, Cambridge, BK 2010, ISBN 978-1-84755-161-0 , s. 8-10 .
  19. ^ RJ Gale, B. Gilbert, RA Osteryoung: Erimiş alüminyum klorürün Raman spektrumları: ortam sıcaklıklarında 1-bütilpiridinyum klorür sistemleri . İçinde: İnorganik Kimya . kaset 17 , hayır. 10 , 1 Ekim 1978, ISSN  0020-1669 , s. 2728-2729 , doi : 10.1021/ic50188a008 .
  20. ↑ Patent US4122245A : AlCl3 / 1-alkil piridinyum klorür oda sıcaklığında elektrolitler. 24 Ekim 1978'de yayınlandı , Mucitler: John C. Nardi, Charles L. Hussey, Lowell A. King. ‌
  21. ↑ John S. Wilkes, Joseph A. Levisky, Robert A. Wilson, Charles L. Hussey: Dialkilimidazolyum kloroalüminat erir: elektrokimya, spektroskopi ve sentez için yeni bir oda sıcaklığında iyonik sıvı sınıfı . İçinde: İnorganik Kimya . kaset 21 , hayır. 3 , Mart 1982, ISSN  0020-1669 , s. 1263-1264 , doi : 10.1021/ic00133a078 .
  22. ↑ Towner B. Scheffler, Charles L. Hussey, Kenneth R. Seddon, Christopher M. Kear, Phillip D. Armitage: Oda sıcaklığında kloroalüminat iyonik sıvılarda molibden kloro kompleksleri: heksakloromolibdat (2-) ve heksakloromolibdat (3-) stabilizasyonu . İçinde: İnorganik Kimya . kaset 22 , hayır. 15 Temmuz 1983, ISSN  0020-1669 , s. 2099–2100 , doi : 10.1021 / ic00157a001 .
  23. ^ Slaton E. Fry, Norbert J. Pienta: Erimiş tuzların reaksiyonlar üzerindeki etkileri. Erimiş dodesiltributilfosfonyum tuzlarında halojenür iyonları ile nükleofilik aromatik ikame . İçinde: Amerikan Kimya Derneği Dergisi . kaset 107 , hayır. 22 Ekim 1985, ISSN  0002-7863 , s. 6399-6400 , doi : 10.1021 / ja00308a045 .
  24. ↑ Jeffrey A. Boon, Joseph A. Levisky, J. Lloyd Pflug, John S. Wilkes: Ortam sıcaklığındaki erimiş tuzlarda Friedel-Crafts reaksiyonları . İçinde: Organik Kimya Dergisi . kaset 51 , hayır. 4 , Şubat 1986, ISSN  0022-3263 , s. 480-483 , doi : 10.1021/jo00354a013 .
  25. ^ A b John S. Wilkes, Michael J. Zaworotko: Hava ve su kararlı 1-etil-3-metilimidazolyum bazlı iyonik sıvılar . İçinde: Journal of the Chemical Society, Chemical Communications . Numara. 13 , 1992, ISSN  0022-4936 , s. 965 , doi : 10.1039 / c39920000965 .
  26. ↑ Pierre Bonhôte, Ana-Paula Dias, Nicholas Papageorgiou, Kuppuswamy Kalyanasundaram, Michael Grätzel: Hidrofobik, Yüksek İletken Ortam Sıcaklığı Erimiş Tuzlar † . İçinde: İnorganik Kimya . kaset 35 , hayır. 5 , Ocak 1996, ISSN  0020-1669 , s. 1168-1178 , doi : 10.1021 / ic951325x .
  27. ↑ a b c d e f G. Wytze Meindersma, Matthias Maase, André B. De Haan: Ionic Liquids . İçinde: Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Almanya 2007, ISBN 978-3-527-30673-2 , s. 547-575 , doi : 10.1002 / 14356007.l14_l01 .
  28. ^ A b c d Peter Wasserscheid, Wilhelm Keim: İyonik Sıvılar — Geçiş Metal Katalizi için Yeni “Çözümler” . İçinde: Angewandte Chemie Uluslararası Baskı . kaset 39 , hayır. 21 , 2000, ISSN  1521-3773 , s. 3772-3789 , doi : 10.1002/1521-3773 (20001103) 39:213.0.CO;2-5 .
  29. ↑ a b c d e Peter Wasserscheid, T. Welton: İyonik sıvılar sentezde . Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-60544-4 , s. 7-21 .
  30. ↑ 21 Mart 2021'de erişilen Carl Roth'tan 1-bütil-3-metil-imidazolyum-klorür (PDF) veri sayfası .
  31. ^ Joan Fuller, Richard T. Carlin, Hugh C. De Long, Dustin Haworth: 1-etil-3-metilimidazolyum heksaflorofosfatın yapısı: oda sıcaklığında erimiş tuzlar için model . İçinde: Journal of the Chemical Society, Chemical Communications . Numara. 3 , 1994, ISSN  0022-4936 , s. 299 , doi : 10.1039 / c39940000299 .
  32. ↑ a b Tamar L. Greaves, Calum J. Drummond: Protik İyonik Sıvılar: Özellikleri ve Uygulamaları . İçinde: Kimyasal İncelemeler . kaset 108 , hayır. 1 , Ocak 2008, ISSN  0009-2665 , s. 206-237 , doi : 10.1021 / cr068040u .
  33. ^ Bir b c d Adam J. Greer Johan Jacquemin Christopher Hardacre: İyonik Sıvıların Endüstriyel Uygulamalar . İçinde: Moleküller . kaset 25 , hayır. 21 , 9 Kasım 2020, ISSN  1420-3049 , s. 5207 , doi : 10.3390 / moleküller25215207 , PMID 33182328 , PMC 7664896 (serbest tam metin).
  34. ^ Paul Nancarrow, Hanin Muhammed: Uzay Teknolojisinde İyonik Sıvılar - Mevcut ve Gelecek Eğilimler . İçinde: ChemBioEng İncelemeleri . kaset 4 , hayır. 2 , Nisan 2017, s. 106–119 , doi : 10.1002 / cben.201600021 .
  35. ↑ Qinghua Zhang, Jean'ne M. Shreeve: Patlayıcılar ve İtici Yakıtlar Olarak Enerjik İyonik Sıvılar: İyonik Sıvı Kimyasının Yeni Yolculuğu . İçinde: Kimyasal İncelemeler . kaset 114 , hayır. 20 , 22 Ekim 2014, ISSN  0009-2665 , s. 10527-10574 , doi : 10.1021 / cr500364t .
  36. ↑ Masayoshi Watanabe, Morgan L. Thomas, Shiguo Zhang, Kazuhide Ueno, Tomohiro Yasuda: İyonik Sıvıların Enerji Depolama ve Dönüştürme Malzeme ve Cihazlarına Uygulanması . İçinde: Kimyasal İncelemeler . kaset 117 , hayır. 10 , 24 Mayıs 2017, ISSN  0009-2665 , s. 7190-7239 , doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00504 .
  37. ↑ Yansong Zhao, Tobias Bostrom: İyonik Sıvıların Güneş Pillerinde ve Pillerde Uygulanması: Bir İnceleme . İçinde: Güncel Organik Kimya . kaset 19 , hayır. 6 , 17 Nisan 2015, s. 556-566 , doi : 10.2174/1385272819666150127002529 .
  38. ↑ a b c Peter Wasserscheid, T. Welton: Sentezdeki iyonik sıvılar . Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-60544-4 , s. 41-55 .
  39. ↑ a b Pamela M. Dean, Jennifer M. Pringle, Douglas R. MacFarlane: Düşük erime noktalı organik tuzların yapısal analizi: iyonik sıvılar üzerine bakış açıları . İçinde: Fiziksel Kimya Kimyasal Fizik . kaset 12 , hayır. 32 , 2010, ISSN  1463-9076 , s. 9144 , doi : 10.1039 / c003519j .
  40. ↑ a b c Sankaran Murugesan, Oliver A. Quintero, Brendan P. Chou, Penghao Xiao, Kyusung Park: Elektropozitif metal elektrodepozisyon ve katı hal Li-ion pillerde kullanım için geniş elektrokimyasal pencere iyonik tuz . İçinde: J. Mater. Chem. Bir . kaset 2 , hayır. 7 , 2014, ISSN  2050-7488 , s. 2194-2201 , doi : 10.1039/C3TA15010K .
  41. ↑ a b c Peter Wasserscheid, T. Welton: Sentezdeki iyonik sıvılar . Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-60544-4 , s. 103-126 .
  42. ↑ a b Fred van Rantwijk, Roger A. Sheldon: İyonik Sıvılarda Biyokataliz . İçinde: Kimyasal İncelemeler . kaset 107 , hayır. 6 , Haziran 2007, ISSN  0009-2665 , s. 2757-2785 , doi : 10.1021 / cr050946x .
  43. ↑ a b Christoph Roosen, Pia Müller, Lasse Greiner: Biyoteknolojide iyonik sıvılar: biyodönüşümler için uygulamalar ve perspektifler . İçinde: Uygulamalı Mikrobiyoloji ve Biyoteknoloji . kaset 81 , hayır. 4 , Aralık 2008, ISSN  0175-7598 , s. 607-614 , doi : 10.1007 / s00253-008-1730-9 , PMID 18979095 , PMC 7419490 (serbest tam metin).
  44. ↑ Thomas Waldmann, Hsin-Hui Huang, Harry E. Hoster, Oliver Höfft, Frank Endres: Katı | Vakum Arayüzünde Tünelleme Mikroskobu Taramasıyla İyonik Sıvı Adlayer Görüntüleme . İçinde: ChemPhysChem . kaset 12 , hayır. 14 , 4 Ekim 2011, s. 2565-2567 , doi : 10.1002/cphc.201100413 .
  45. ↑ Martina B. Hanel, Andreas Filzwieser, Iris Filzwieser, Stefan Ruhs: ILTEC - METTOP'UN ÇELİK ENDÜSTRİSİ İÇİN ÇEVRİMİÇİ SOĞUTMA ÇÖZÜMÜ. 9 Nisan 2019'da alındı .
  46. ↑ a b U. Vagt: İyonik Sıvılar - Farklı Olanaklara Sahip Benzersiz Malzemeler. İçinde: CHEManager. 22/2008, sayfa 19.
  47. ↑ Wu Xu, Xilin Chen, Fei Ding, Jie Xiao, Deyu Wang: 5 V Li-iyon pil uygulamaları için son teknoloji susuz karbonat elektrolitleri üzerine yeniden araştırma . İçinde: Güç Kaynakları Dergisi . kaset 213 , Eylül 2012, s. 304-316 , doi : 10.1016 / j.jpowsour.2012.04.031 .
  48. ↑ Michel Armand , Frank Endres , Douglas R. MacFarlane, Hiroyuki Ohno, Bruno Scrosati: Geleceğin elektrokimyasal zorlukları için iyonik-sıvı malzemeler . İçinde: Doğa Malzemeleri . kaset 8 , hayır. 8 , Ağustos 2009, ISSN  1476-1122 , s. 621-629 , doi : 10.1038/nmat2448 .
  49. ↑ A. Guerfi, M. Dontigny, P. Charest, M. Petitclerc, M. Lagacé: Li-iyon piller için geliştirilmiş elektrolitler: Gelişmiş güvenlik ve elektrokimyasal performansa sahip iyonik sıvı ve organik elektrolit karışımları . İçinde: Güç Kaynakları Dergisi . kaset 195 , hayır. 3 , Şubat 2010, s. 845-852 , doi : 10.1016/j.jpowsour.2009.08.056 .
  50. ↑ Richard P. Swatloski, Scott K. Spear, John D. Holbrey, Robin D. Rogers: Cellose'un İyonik Sıvılarla Çözülmesi . İçinde: Amerikan Kimya Derneği Dergisi . kaset 124/18 , 2002, s. 4974–4975 , doi : 10.1021 / ja025790m .
  51. ↑ Hao Zhang, Jin Wu, Jun Zhang, Jiasong He: 1-Allyl-3-methylimidazolium Chloride Oda Sıcaklığı İyonik Sıvı: Selüloz için Yeni ve Güçlü Türevlendirmeyen Çözücü . İçinde: Makromoleküller . kaset 38 , 2005, s. 8272-8277 , doi : 10.1021 / ma0505676 .
  52. ↑ Bin Zhao, Lasse Greiner, Walter Leitner: Karboksilat bazlı iyonik sıvılarda selüloz çözünürlükleri . İçinde: RSC Gelişmeleri . kaset 2 , 2012, s. 2476-2479 , doi : 10.1039 / C2RA01224C .
  53. ↑ Frank Hermanutz, Frank Gähr, Klemens Massonne, Eric Uerdingen: 45. suni elyaf konferansında sözlü sunum . Dornbirn, Avusturya, 20-22 Eylül 2006.
  54. ^ Y. Su, HM Brown, X. Huang, X. Zhou, JE Amonette, ZC Zhang: Selülozun çok yönlü bir platform kimyasalı olan 5-hidroksimetilfurfural'a (HMF) tek aşamalı dönüşümü. İçinde: Uygulama . Kataliz . A 361, 2009, s. 117-122. doi: 10.1016 / j.apcata.2009.04.002
  55. ^ Forum: Chem.Ing.Tech. 6/2009 . İçinde: Kimya Mühendisi Teknolojisi . kaset 81 , hayır. 6 , 2009, ISSN  1522-2640 , s. 679 , doi : 10.1002/cite.200990045 .
  56. ↑ a b c I.M. Marrucho, LC Branco, LPN Rebelo: Farmasötik Uygulamalarda İyonik Sıvılar . İçinde: Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliğin Yıllık İncelemesi . kaset 5 , hayır. 1 , 7 Haziran 2014, ISSN  1947-5438 , s. 527-546 , doi : 10.1146 / annurev-chembioeng-060713-040024 .
  57. ↑ Jelena Stoimenovski, Douglas R. MacFarlane, Katharina Bica, Robin D. Rogers: Aktif Farmasötik Bileşenlerin Kristalin ve İyonik Sıvı Tuz Formları: Bir Pozisyon Kağıdı . İçinde: Farmasötik Araştırma . kaset 27 , hayır. 4 , Nisan 2010, ISSN  0724-8741 , s. 521-526 , doi : 10.1007/s11095-009-0030-0 .
  58. ^ A b Sónia N. Pedro, Carmen SR Freire, Armando JD Silvestre, Mara G. Freire: The Role of Ionic Liquids in the Pharmaceutical Field: A Overview of İlgili Applications . İçinde: Uluslararası Moleküler Bilimler Dergisi . kaset 21 , hayır. 21 , 5 Kasım 2020, ISSN  1422-0067 , s. 8298 , doi : 10.3390 / ijms2118298 , PMID 33167474 , PMC 7663996 (serbest tam metin).
  59. ^ Whitney L. Hough, Marcin Smiglak, Héctor Rodríguez, Richard P. Swatloski, Scott K. Spear: İyonik sıvıların üçüncü evrimi: aktif farmasötik bileşenler . İçinde: Yeni Kimya Dergisi . kaset 31 , hayır. 8 , 27 Temmuz 2007, ISSN  1369-9261 , s. 1429-1436 , doi : 10.1039/B706677P .
  60. ↑ J. Stoimenovski, DR MacFarlane, K. Bica, RD Rogers: Aktif Farmasötik Bileşenlerin Kristalin ve İyonik Sıvı Tuz Formları: Bir Pozisyon Kağıdı . İçinde: Farmasötik Araştırma . kaset 27 , 2010, s. 521-526 , doi : 10.1007/s11095-009-0030-0 .
  61. ↑ a b c d Caroline Emilie Paul, Vicente Gotor Fernández: İyonik Sıvılarda Biyokataliz ve Biyodönüşüm . İçinde: Lipid İşleme ve Analizinde İyonik Sıvılar . Elsevier, 2016, ISBN 978-1-63067-047-4 , s. 11-58 , doi : 10.1016 / b978-1-63067-047-4.00002-7 .
  62. ^ R. Madeira Lau, F. Van Rantwijk, KR Seddon, RA Sheldon: İyonik Sıvılarda Lipaz Katalizli Reaksiyonlar . İçinde: Organik Mektuplar . kaset 2 , hayır. 26 Aralık 2000, ISSN  1523-7060 , s. 4189-4191 , doi : 10.1021/ol006732d .
  63. ↑ Eduardo García-Verdugo, Belen Altava, M. Isabel Burguete, Pedro Lozano, SV Luis: İyonik sıvılar ve sürekli akış süreçleri: sürdürülebilir süreçler tasarlamak için iyi bir evlilik . İçinde: Yeşil Kimya . kaset 17 , hayır. 5 , 2015, ISSN  1463-9262 , s. 2693-2713 , doi : 10.1039/C4GC02388A .
  64. ↑ Tom Welton: Çözücüler ve sürdürülebilir kimya . In: Proceedings of the Royal Society A: Matematik, Fizik ve Mühendislik Bilimleri . kaset 471 , hayır. 2183 , 8 Kasım 2015, ISSN  1364-5021 , s. 20150502 , doi : 10.1098 / rspa.2015.0502 , PMID 26730217 , PMC 4685879 (serbest tam metin) - (İngilizce).
  65. ↑ Patent US7432409B2 : Kloroalüminat iyonik sıvı katalizörlerin kullanıldığı alkilasyon işlemi. 21 Aralık 2004'te yayınlandı , Mucitler: S. Elomari, S. Trumbull, HKC Timken, R. Cleverdon. ‌
  66. ↑ Hye Kyung Timken, Huping Luo, Bong-Kyu Chang, Elizabeth Carter, Matthew Cole: ISOALKY ™ Teknolojisi: İyonik Sıvı Katalizör Kullanan Yeni Nesil Benzin Üretim Prosesi Teknolojisini alkiller . İçinde: İyonik Sıvıların Ticari Uygulamaları . Springer International Publishing, Cham 2020, ISBN 978-3-03035244-8 , s. 33-47 , doi : 10.1007/978-3-030-35245-5_2 .
  67. ↑ a b Jiexin Zou, Ning Han, Jiangyan Yan, Qi Feng, Yajun Wang: Yüksek Basınçlı Hidrojen için Elektrokimyasal Sıkıştırma Teknolojileri: Mevcut Durum, Zorluklar ve Perspektif . İçinde: Elektrokimyasal Enerji İncelemeleri . kaset 3 , hayır. 4 , Aralık 2020, ISSN  2520-8489 , s. 690-729 , doi : 10.1007/s41918-020-00077-0 .
  68. ↑ Marzena Dzida, Małgorzata Musiał, Edward Zorębski, Sylwia Jężak, Justyna Skowronek: Sürdürülebilir ve Verimli Hidrolik Akışkanlar Olarak Kullanım İçin 1-Etil-3-metilimidazolyum ve 1,3-Dietilimidazolyum Etil Sülfatların Yüksek Basınçlı Termofiziksel Özelliklerinin Karşılaştırmalı Çalışması . İçinde: ACS Sürdürülebilir Kimya ve Mühendislik . kaset 6 , hayır. 8 , 6 Ağustos 2018, ISSN  2168-0485 , s. 10934-10943 , doi : 10.1021 / acssuschemeng.8b02318 .
  69. ↑ Nasrin Arjomand Kermani, Irina Petrushina, Aleksey Nikiforov, Jens Oluf Jensen, Masoud Rokni: İyonik sıvı hidrojen kompresörü için yapı malzemelerinin korozyon davranışı . İçinde: Uluslararası Hidrojen Enerjisi Dergisi . kaset 41 , hayır. 38 , Ekim 2016, s. 16688-16695 , doi : 10.1016 / j.ijhydene.2016.06.221 .
  70. ↑ Qiu-Han Lin, Yu-Chuan Li, Ya-Yu Li, Zhu Wang, Wei Liu: 1-amino-1,2,3-triazol ve 3-metil-1-amino-1,2 bazlı enerjik tuzlar, 3-triazoller . İçinde: Malzeme Kimyası Dergisi . kaset 22 , hayır. 2 , 8 Aralık 2011, ISSN  1364-5501 , s. 666-674 , doi : 10.1039 / C1JM14322K .
  71. ↑ Qinghua Zhang, Jean'ne M. Shreeve: Patlayıcılar ve İtici Yakıtlar Olarak Enerjik İyonik Sıvılar: İyonik Sıvı Kimyasının Yeni Yolculuğu . İçinde: Kimyasal İncelemeler . kaset 114 , hayır. 20 , 22 Ekim 2014, ISSN  0009-2665 , s. 10527-10574 , doi : 10.1021 / cr500364t .
  72. ↑ Stefan Schneider, Tom Hawkins, Yonis Ahmed, Stephan Deplazes, Jeff Mills: Ionic Liquid Fuels for Chemical Propulsion . İçinde: ACS Sempozyum Serisi . kaset 1117 . American Chemical Society, Washington, DC 2012, ISBN 978-0-8412-2763-7 , s. 1–25 , doi : 10.1021 / bk-2012-1117.ch001 .
  73. ↑ Stefan Schneider, Tommy Hawkins, Michael Rosander, Ghanshyam Vaghjiani, Steven Chambreau: Hipergolik Yakıtlar Olarak İyonik Sıvılar . İçinde: Enerji ve Yakıtlar . kaset 22 , hayır. 4 , 1 Temmuz 2008, ISSN  0887-0624 , s. 2871-2872 , doi : 10.1021 / ef800286b .
  74. ↑ a b c Jolanta Flieger, Michał Flieger: İyonik Sıvıların Toksisitesi — Faydalar ve Tehditler . İçinde: Uluslararası Moleküler Bilimler Dergisi . kaset 21 , hayır. 17 , 29 Ağustos 2020, ISSN  1422-0067 , s. 6267 , doi : 10.3390 / ijms21176267 , PMID 32872533 , PMC 7504185 (serbest tam metin).
  75. ↑ a b c d Dongbin Zhao, Yongcheng Liao, Ziding Zhang: Toxicity of Ionic Liquids . İçinde: TEMİZ - Toprak, Hava, Su . kaset 35 , hayır. 1 , Şubat 2007, s. 42-48 , doi : 10.1002 / clen.200600015 .
  76. ↑ N. Gathergood, PJ Scammells: Biyolojik Olarak Parçalanabilen Yan Zincirler İçeren Oda Sıcaklığında İyonik Sıvıların Tasarımı ve Hazırlanması . İçinde: Avustralya Kimya Dergisi . kaset 55 , hayır. 9 , 2002, ISSN  0004-9425 , s. 557 , doi : 10.1071 / CH02148 .
  77. ↑ Andrew S. Wells, Vyvyan T. Coombe: Bazı Yaygın İyonik Sıvıların Tatlı Su Ekotoksisitesi ve Biyolojik Bozunma Özellikleri Üzerine . İçinde: Organik Süreç Araştırma ve Geliştirme . kaset 10 , hayır. 4 , Temmuz 2006, ISSN  1083-6160 , s. 794-798 , doi : 10.1021/op060048i .
  78. ^ Mineral-Organik-Mikroorganizma Etkileşimlerinin Toprak ve Tatlı Su Ortamlarına Etkisi . Springer US, Boston, MA 1999, ISBN 978-1-4613-7120-5 , doi : 10.1007/978-1-4615-4683-2 .
  79. ↑ Michiaki Matsumoto, Kenji Mochiduki, Kei Fukunishi, Kazuo Kondo: Organik asitlerin imidazolyum bazlı iyonik sıvılar kullanılarak ekstraksiyonu ve bunların Lactobacillus rhamnosus'a toksisitesi . İçinde: Ayırma ve Arıtma Teknolojisi . kaset 40 , hayır. 1 , Kasım 2004, s. 97-101 , DOI : 10.1016 / j.seppur.2004.01.009 .
  80. ↑ Jan C. Kuschnerow: Reaksiyon kinetik yönleri dikkate alınarak homojen reaktif damıtmada katalizör olarak iyonik sıvıların kullanılması . GRIN Verlag, 2011, ISBN 978-3-640-94255-8 , s. 14 ( Google Kitap aramasında sınırlı önizleme ).
  81. ↑ Thi Phuong Thuy Pham, Chul-Woong Cho, Yeoung-Sang Yun: İyonik sıvıların çevresel kaderi ve toksisitesi: Bir inceleme. İçinde: Su Araştırmaları. 44, 2010, s.352 , doi: 10.1016 / j.watres.2009.09.030 .
  82. ^ Sónia PM Ventura, Carolina S. Marques, Andreia A. Rosatella, Carlos AM Afonso, Fernando Gonçalves: Çeşitli iyonik sıvı ailelerinin Vibrio fischeri deniz bakterilerine yönelik toksisite değerlendirmesi . İçinde: Ekotoksikoloji ve Çevre Güvenliği . kaset 76 , Şubat 2012, s. 162-168 , doi : 10.1016 / j.ecoenv.2011.10.006 .