قابلیتهای منحصر به فرد مایعات یونی مانند فشار بخار ناچیز، پایداری حرارتی خوب و قابلیت انحلال گونههای قطبی، این ترکیبات را جایگزین مناسبی برای حلالهای آلی فاقد چنین ویژگیهایی میکند. به گواهی تحقیقات، امروزه برای ملایمتر کردن شرایط سنتز این ترکیبات بسیار تلاش میشود. متأسفانه معمولاً برای ساخت نمکهای چهارتایی پایههای ایمیدازول، پیریدین و پیرولیدین به دمای بالا و زمان طولانی نیاز است که از لحاظ اقتصادی معمولاً مقرون به صرفه نیست. در این تحقیق، ضمن بررسی عاملهای مؤثر بر سنتز هر یک از این نمکها و بهینهسازی این عوامل، شرایط کلی سنتز این سه دسته ترکیب مقایسه شدهاند. در این تحقیق مبنای شرایط سنتز بر واکنش آلکیل کلرید با 1- متیل ایمیدازول گذاشته شد. شرایط سنتز (شامل زمان و دمای واکنش، نسبت مولی واکنشگرها و حضور یا عدم حضور حلال برای انجام واکنش) ارزیابی و سپس نتایج این واکنشها برای مقایسه با دو پایه دیگر پیریدین و متیل پیرولیدین تعمیم داده شدند. ملاحظه شد که واکنش آلکیل کلرید با پیریدین و یا N- متیل پیرولیدین، از 1-متیل ایمیدازول در شرایط زمانی و دمایی سختتر، با راندمانهای کمتری انجام میشود.
Investigation of Reaction Conditions in the Synthesis of Imidazolium, Pyridinium and Pyrrolidinium Based Ionic Liquids
چکیده [English]
Unique properties of ionic liquids such as low vapor pressure, high thermal stability, and their ability to dissolve polar compounds makes them potential alternatives for organic solvents lacking such characteristics. Studies show that substantial efforts are being made to synthesize these ionic liquids under milder reaction conditions. Quaternary imidazolium, pyridinum, and pyrrolidinium based salts are unfortunately prepared at high temperatures over long periods of time, making the syntheses economically inefficient. Parameters involved in the synthesis of each of these salts have been optimized in this work and the synthesis conditions have been compared. Results indicate that the synthesis of dialkyl imidazolium chlorides gives higher yields and requires shorter reaction times in comparison with the other two groups.
13] Dyson P.J., Grossel M.C., Srinivasan N., Vine Tr., Welton T., Williams D.J., White A.J.P. & Zigras T. “Organometalic synthesis in ambient temperature chloroaluminate (III) ionic liquids, ligand exchange reactions of ferrocene”, J. Chem. Soc.Datlon Trans., p. 3465, 1997.
[22] Robinson J. & Osteryoung R.A. “An electrochemical and spectroscopic study of some aromatic hydrocarbones in the room temprature molten salt system aluminium chloride-n-butylpyridinium chloride”, J. Amer. Chem. Soc., Vol. 101, p. 323, 1979.
[23] Deetlefs M. & Seddon K.R. “Improved preparation of ionic liquids using microwave irradiation”, Green Chem., Vol. 5, p. 181, 2003.
[24] Wilkes J.S., Levisky J.A., Wilson R.A. & Hussey C.L. “Dialkylimidazolium chloroaluminate melts: a new class of room-temperature ionic liquids for electrochemistry, spectroscopy and synthesis Inorg. Chem., Vol. 21, p. 1263, 1982.
[25] Varma R.S. & Namboodiri V.V. “Solvent–free preparation of ionic liquids using a household microwave oven”, Pure Appl. Chem., Vol. 73, p. 1309, 2001.
[26] Namboordini V.V. & Varma R.S. “Solvent-free sonochemical preparation of ionic liquids”, Org.Lett., p. 3161, 2002.
[27] Seddon K.R., Stark A. & Torres M.J. “Influence of chloride, water and organic solvents on the physical properties of ionic liquids”, Pure Appl. Chem., Vol. 72, p. 2275, 2000.
[28] Davis J.H & Fax P.A. “From curiosities to commodities: ionic liquds begin the transition”, Chem. Commun., p. 1209, 2003.