Lichidele ionice aparțin așa-numiților „solvenți verzi”, care corespund principiilor chimiei verzi. Unele lichide ionice, cum ar fi clorura de 1-butil-3-metilimidazoliu, sunt solvenți relativ eficienți pentru celuloză. În solvenții clasici, acest proces are loc numai în condiții foarte dure.

Istorie

Prima publicație a apărut în 1888. Gabriel a raportat în ea despre nitratul de etanol de amoniu, care are un punct de topire de 52-55 ° C. În 1914, Paul Walden a obținut primul lichid ionic cu un punct de topire sub temperatura camerei: nitrat de etilamoniu + − , care are un punct de topire de 12 °C. După aceea, lichidele ionice au fost uitate pentru o vreme și au fost considerate doar o curiozitate de laborator. În 1951, Harley a obținut lichide ionice din cloroaluminați, pe care le-a folosit pentru electrodepunerea aluminiului. În 1963, Yoke a raportat că amestecurile de clorură de cupru (I) cu cloruri de alchilamoniu erau adesea lichide. În 1967, Swain a folosit benzoatul de tetra-n-hexilamoniu pentru a studia cinetica reacțiilor electrochimice. În perioada dintre anii 1970 și 1980, cloroaluminați au fost utilizați pentru studii spectro- și electrochimice ale complecșilor de metale tranziționale. În 1981, pentru prima dată, au fost folosite ca solvent și catalizator simultan pentru a desfășura reacția Friedel-Crafts. În 1990, laureatul Nobel Yves Chauvin a aplicat lichide ionice la cataliză în două faze. În același an, Österjong a folosit lichide ionice pentru a polimeriza etilena cu un catalizator Ziegler-Natta. O descoperire în cercetare a avut loc în 1992, când Wilkes și Zavorotko, lucrând la căutarea de noi electroliți pentru baterii, au raportat producerea primelor lichide ionice rezistente la aer și umiditate - sărurile de imidazoliu cu anioni - și MeCO 2 - . După aceea, a început un studiu activ al lichidelor ionice. Numărul de articole și cărți publicate este în continuă creștere. În 2002 au fost peste 500 de publicații, în 2006 aproape 2000. Dealerii de chimie oferă acum o gamă largă de lichide ionice disponibile în comerț. În 2009, Departamentul de Energie al SUA (DOE) a acordat un grant de 5,13 milioane de dolari startup-ului Fluidic Energy din Arizona pentru a construi prototipuri de baterii durabile metal-aer cu o capacitate specifică cu un ordin de mărime mai mare decât bateriile litiu-ion. Rolul electrolitului ar trebui să fie jucat nu de o soluție apoasă, ci de un lichid ionic. Respectiv, tip nou Bateria a fost numită Baterie lichidă ionică Metal-Air.

Proprietăți

Proprietăți fizice

Lichidele ionice în stare solidă sunt pulberi sau substanțe ceroase de culoare albă sau gălbuie. În stare lichidă, sunt incolore sau cu o nuanță gălbuie, care se datorează unei cantități mici de impurități. Unul dintre proprietăți caracteristice lichidele ionice este vâscozitatea lor ridicată, ceea ce face dificilă lucrul cu ele. Principala caracteristică a lichidelor ionice este punctul lor de topire scăzut, din cauza obstacolului steric al structurii, care va complica cristalizarea. De exemplu, 1-etil-3-metilimidazolium dicianamidă, , se topește la Tm = -21°C, clorură de piridiniu, Cl, se topește la Tm = 144,5°C, dar bromură de 1-butil-3,5-dimetilpiridiniu, [ N-butil-3,5-dimetil-Py]Br, vitrifică numai sub Tg = -24 °C.

Clasificare

Recepție și curățare

Sinteza lichidelor ionice poate fi redusă la două etape: formarea cationilor și schimbul de anioni (când este necesar). Adesea, cationul este disponibil comercial ca o sare halogenură și rămâne doar înlocuirea anionului pentru a obține lichidul ionic dorit.

Reacții de cuaternizare

Formarea cationului poate fi realizată fie prin reacția cu un acid, fie prin cuaternizarea unei amine, fosfine sau sulfuri. Pentru a realiza aceasta din urmă, se folosesc adesea haloalcani sau dialchil sulfați. Reacția de cuaternizare este foarte simplă - amina (sau fosfina) originală este amestecată cu agentul de alchilare dorit, încălzită cu agitare, în cele mai multe cazuri fără solvent. Timpul de reacție și temperatura de încălzire depind de haloalcan. Reactivitatea crește de la clor la iod. Derivații de fluor nu pot fi obținuți în acest mod.

Reacții de schimb anionic

Poate fi împărțit în două categorii: reacția directă a sărurilor halogenuri cu acizii Lewis și metateza (schimbul) de anioni. Prepararea lichidelor ionice prin reacția unui acid Lewis (cel mai adesea AlCl 3 ) cu o sare halogenură a fost metoda dominantă în primele etape ale cercetării.
De exemplu, reacția de obținere a unui lichid ionic prin reacția clorurii de etilmetilimidazoliu cu clorură de aluminiu (acid Lewis):
+ Cl − + AlCl 3 → + AlCl 4 −
Sensul reacției de metateză a sării este de a forma o nouă pereche de săruri care ar putea fi ușor separate pe baza proprietăților lor fizice diferite. De exemplu, obținerea de halogenuri de argint (care precipită), sau acizi, care pot fi ușor separați prin spălarea lichidului ionic cu apă (numai pentru lichidele ionice nemiscibile cu apă). De exemplu, reacția clorurii de etilmetilimidazoliu cu acid hexafluorofosforic
+ Cl − + HPF 6 → + PF 6 − + HCl
Ca rezultat al reacției, se formează un lichid ionic nemiscibil cu apa, iar produsul secundar, acidul clorhidric, rămâne dizolvat în apă.

Primire în industrie

În ciuda ușurinței de obținere a lichidelor ionice în laborator, nu toate metodele sunt aplicabile la scară industrială datorită costului lor ridicat. Lichidele ionice sunt comercializate ca „solvenți verzi”, dar adesea folosesc cantități mari de solvenți organici la fabricarea lor, adesea pentru a elimina halogenii din lichidele ionice. Toate aceste neajunsuri trebuie eliminate în trecerea la sinteze la scară largă. De exemplu, Solvent Innovation a propus, patentat și produce tone de lichid ionic, care a primit denumirea comercială ECOENG 212. Îndeplinește toate cerințele chimiei verzi: este netoxic, se poate descompune atunci când este eliberat în mediu, nu nu conține impurități de halogen, iar în timpul producției sale nu se folosesc solvenți, iar alcoolul etilic este singurul produs secundar.

curatenie

Deoarece lichidele ionice nu pot fi purificate prin distilare (presiunea lor de vapori saturați este practic nulă), în practică, compușii de pornire sunt purificați, din care urmează să se obțină lichidul ionic. Teoretic, este posibilă eliminarea oricăror impurități organice din lichidul ionic, deoarece multe dintre acestea din urmă sunt rezistente la încălzire până la foarte mult. temperaturi mari: nu se descompune până la 400 °C. De asemenea, este posibilă purificarea lichidelor ionice cu cărbune activ, urmată de filtrare printr-o coloană scurtă de alumină neutră. Apa este distilată prin încălzire timp de câteva ore la 60 °C sub presiune redusă. În industrie, capacitatea lichidelor ionice de a fi curățate pentru reutilizare este de o importanță capitală datorită costului ridicat al acestora din urmă. Eficiența variază de la slab la foarte bun. Sunt propuse diverse metode inovatoare. De exemplu, extracția produselor cu CO 2 supercritic sau tehnici membranare. În plus, direcția de închiriere a lichidelor ionice întreprinderilor de unică folosință pare promițătoare. Astfel, o firmă va furniza și curăța solventul pentru alta, ceea ce va economisi bani prin reutilizarea solventului.

Vezi si

Surse

1. Ține minte LISA (nedefinit) . geektimes.ru. Preluat la 15 februarie 2016.
2. Ignatiev, Igor; Charlie Van Doorslaer, Pascal G.N. Mertens, Koen Binnemans, Dirk. E. de Vos. Sinteza esterilor de glucoză din celuloză în lichide ionice (engleză) // Holzforschung: journal. - 2011. - Vol. 66, nr. 4 . - P. 417-425. - DOI:10.1515/hf.2011.161 .
3. S. Gabriel, J. Weiner. Ueber einige Abkömmlinge des Propylamins (germană) // Chemische Berichte (Engleză) Rusă: magazin. - 1888. - Bd. 21, nr. 2. - S. 2669-2679. - DOI:10.1002/cber.18880210288 .
4. P. Walden,. Greutățile moleculare și conductivitatea electrică a mai multor săruri topite. (engleză) // Bull. Acad. sci. : jurnal. - 1914. - P. 405-422.
5. Sincer. H. Hurley, Thomas P. Wier Jr. Electrodepunerea metalelor din sărurile de amoniu cuaternar topite. (engleză) // Jurnalul Societății Electrochimice (Engleză) Rusă: jurnal. - 1951. - Vol. 98 . - P. 203-206.
6. Yoke, John T., Weiss, Joseph F.; Tollin, Gordon. Reacții ale trietilaminei cu halogenuri de cupru (I) și cupru (II). (engleză) // Chimie anorganică: jurnal. - 1963. - Vol. 2(6) . - P. 1209-1216.
7. Chauvin, Yves; Gilbert, Bernard; Guibard, Isabelle. Dimerizarea catalitică a alchenelor prin complecși de nichel în săruri topite organocloroaluminate. (engleză) // Chemical Communications (Engleză) Rusă: jurnal. - 1990. - Vol. 23. - P. 1715-1716.

Introducere

I. Revizuirea literaturii 8

1.1, Catalizatori acido-bazici eterogene (catalizatori oxidici, zeoliți, superacizi solizi, heteropoli și acizi, cloruri metalice) 8

1.2. Catalizatori omogene acido-bazici. Acizi protici și superacizi lichizi 15

1.3. Lichide ionice anorganice (topituri de săruri metalice) 17

1.5. Lichide ionice 20

II. Experimental 49

1. Materii prime și catalizatori. Hardware 49

2. Prepararea lichidelor ionice 53

3. Metode și condiții ale experimentului 57

III- Rezultate și discuții 62

1. Studiul izomerizării n-alcanilor C-Ca în prezența lichidelor ionice 62

2. Transformări ale cicloalcanilor: izomerizarea metilciclopentanului și a ciclohexanului în prezența lichidelor ionice 85

3. Transformări catalitice ale xilenilor în prezența lichidelor ionice: efectul temperaturii și al compoziției catalizatorului asupra activității și selectivității izomerizării acestora 97

IIIA Proprietăți catalitice ale sistemelor bazate pe lichide ionice suportate 102

Constatări 112

Referințe 114

Anexa 130

Introducere în muncă

În ciuda numărului mare de catalizatori cunoscuți, cataliza și sinteza organică au în mod constant nevoie de catalizatori noi, mai eficienți și mai ecologici, medii catalitice și solvenți.În majoritatea proceselor industriale de sinteză organică de bază și fină, precum și în petrochimie, noi sunt necesare abordări pentru soluţionarea economică existentă şi probleme de mediu asociate cu costurile ridicate ale energiei și poluarea mediului. Realizările ultimilor ani în chimia topiturii amestecurilor de săruri organice și anorganice, care sunt denumite de obicei „lichide ionice” sau „topituri de sare la temperatură joasă”, pot rezolva parțial problemele menționate mai sus.

Cele mai cunoscute lichide sunt moleculare. Aceasta înseamnă că, fie că sunt polare sau nepolare, sunt formate din molecule.La începutul anilor 1980, a fost descoperită o nouă clasă de lichide numite lichide ionice. Spre deosebire de lichidele moleculare, indiferent de gradul de disociere, aceste sisteme constau în principal din ioni. Proprietățile și comportamentul acestor lichide atunci când sunt utilizate ca solvenți sau catalizatori (medii catalizatoare) sunt foarte diferite de proprietățile lichidelor moleculare,

ÎN anul trecut există o creștere intensă a numărului de publicații și brevete, precum și a recenziilor despre Aspecte variate prepararea, studiul proprietăților și utilizarea lichidelor ionice, inclusiv în cataliză, Primul lichid ionic a fost obținut de omul de știință rus Paul Walden în 1914 și avea următoarea compoziție: * „În perioada 1940-1980 au fost sintetizate lichide ionice. de diferite clase însă, până în anii 1990, nu au fost efectuate studii sistematice ale lichidelor ionice. De asemenea, nu a fost investigată posibilitatea utilizării lor ca catalizatori. Cu toate acestea, din 1990

interesul pentru lichidele ionice a început să crească într-un ritm accelerat. Numărul de publicații în reviste centrale până în 2001 a crescut la 600, iar numărul de brevete a ajuns la aproximativ 60. Au apărut mai multe recenzii asupra lichidelor ionice +H2SO4 Această etapă este analogă cu binecunoscuta reacție a ionilor de carbeniu cu izoalcanii în faza gazoasă. În aceste condiții, rezultatul este un transfer de protoni în timpul disocierii unui ion de carboniu neclasic: R, + + HR - H2SO4 + HSCV - + 2H2SO4 + RiR Această reacție este inversul reacției de cracare a izoalcanilor binecunoscute dovedite pentru superacizii lichizi. și zeoliți.

Astfel, punctul cheie al noului mecanism de alchilare în două etape a izoalcanilor cu olefine este presupunerea că această reacție implică alchilarea directă a izoalcanilor cu esteri protonați prin formarea intermediară a ionilor de carboniu neclasici. Folosind acest mecanism, se poate descrie derularea procesului de alchilare a izoalcanilor cu olefine prin următoarele etape elementare: olefină - un amestec de alchil sulfați - eteri protonați - ioni de carboniu neclasici - produși de alchilare.

Lichidele ionice pot include, de asemenea, superacizi organici aprotici care conțin o halogenură de acil și un dublu exces molar de acid Lewis. Complecșii RCOX-2A1X3 sunt catalizatori activi pentru transformarea alcanilor normali la temperaturi scăzute (20C). De regulă, ei sunt superioare ca reactivitate față de superacizii protici activi și diferă semnificativ de complecșii echimolari RCOX-AIX3, care sunt inerți față de alcani în condiții atât de blânde.

Se știe că complecșii RCOX-2A1X3 în soluția de CH2X2 sunt un amestec de echilibru de săruri de acil RCO AI2X7" și complexe donor-acceptor RC(X)=0 AbX6.

Complexele RCOXAIX3 există în soluții exclusiv ca complexe de coordonare RC(X)=0 A1X3. Astfel, numai complecșii RCOX 2AlXj care sunt activi în reacțiile cu alcanii sunt capabili să genereze eficient cationi de aciliu, ceea ce îi deosebește calitativ de complecșii RCOX-AIX3. Cu toate acestea, rămâne neclar cu ce este asociată activitatea acestor complexe: dacă este cu capacitatea de a genera un cation de acil sau cu prezența anionului dimeric A12X7 în compoziția lor.Autorii lucrării au încercat să răspundă la această întrebare. Studiul complecșilor de bromură de mesitoil cu AlBrj din compoziția MstCOBr-AIBrz și MstCOBr-2AlBr3 (Mst=2,4,6-Me3C6H4) a permis concluzia că reactivitatea sărurilor de acil depinde de structura anionului. Se știe că substituenții din pozițiile 2 și 6 ale inelului aromatic previn steric formarea complexelor de coordonare ArC(X)=O MXn cu atomul de carbon carbonil hibridizat sp2 și practic nu au niciun efect asupra formării cationilor ArCO+. Astfel, atunci când a fost folosită bromură de aluminiu ca acid Lewis, s-au obținut complecși care într-o soluție de CH2X2 sunt exclusiv săruri ionice MstCO+AlBr4 și MstCO+Al2Br7\, care a fost confirmat fără ambiguitate de spectrele RMN pe nucleele 3C și 27A1. De asemenea, s-a constatat că atunci când se adaugă o hidrocarbură saturată, omogenitatea soluțiilor nu este perturbată în ambele cazuri.Conform datelor RMN se păstrează și structura ionică a sărurilor.

Sarea MstCO+AIBr4" s-a dovedit a fi inertă în reacțiile de distrugere a octanului și dodecanului. Dimpotrivă, sarea MstCO+AbBr7 inițiază această reacție și se observă divizarea cantitativă a hidrocarburilor de mai sus în decurs de 30 de minute. O diferență calitativă similară între cele două săruri de mesitoylium se observă și în reacția care implică trimetilenorbornan: în prezența MstCO+AlBr4” nu se observă reacția, în timp ce sarea MstCO+AbBr7 inițiază formarea adamantanului. Aceste date indică doar asta săruri complexe cu un anion dimeric, în timp ce sărurile cu un anion monomer la 20C sunt practic inactive în aceste procese. Cu toate acestea, motivul pentru aceasta, în opinia autorilor, nu poate fi gradul diferit de screening al sarcinii pozitive de către contraion. Spectrele 13C RMN pentru sărurile compoziției M3YuEVgAshz și MstCOBr-2AIBr3 sunt aproape identice, ceea ce face dubioasă presupunerea unei electrofilități diferite a cationilor de aciliu cu anioni monomerici și dimerici.

Superacizi organici aprotici

Asemănătoare ca proprietăți cu supraacizii organici aprotici sunt lichidele ionice, descoperite în 1914 de omul de știință rus Paul Walden, dar au fost dezvoltate și utilizate pe scară largă în cataliză abia în ultimul deceniu. vor fi luate în considerare lichidele ionice, inclusiv prepararea lor, proprietățile fizico-chimice și utilizarea în cataliză de prelucrare a hidrocarburilor, sinteza organică de bază și, într-o măsură mai mică, sinteza organică fină. Lichidele ionice sunt obiecte unice pentru cercetarea chimică, atât în ​​direcția sintezei, cât și pentru utilizarea lor în cataliză, sinteza organică și alte domenii, inclusiv procesele biochimice. Numărul de lichide ionice descrise în literatură este în prezent foarte mare, și include atât lichide ionice deja bine cunoscute înainte de anii 90, în special: piridinium, imidazolium și polialchilamoniu, cât și un număr mare de lichide ionice sintetizate relativ recent: Guanidină, Pipiridiniu, Policiclice, Lichide ionice cu punte, Lichide ionice binucleare sau polinucleare, Lichide ionice hidrofobe (fluorurate) Interesul pentru lichidele ionice fluorurate este în prezent în continuă creștere, deoarece sistemele fluorurate sunt insensibile la prezența apei și a altor substanțe protice, au puncte de topire scăzute, vâscozitate scăzută și au o serie de alte avantaje ale lichidelor ionice.Recent, au fost publicate o serie de articole despre sinteza și proprietățile lichidelor ionice fluorurate - Compozite obținute din lichide ionice și geluri polimerice, precum și complexe preparate folosind folosind anioni HftFn+i" .

În prezent, există un număr destul de mare de publicații dedicate sintezei combinatorii și screening-ului lichidelor ionice în reacții catalitice și sinteze organice. De remarcat este brevetul Symyx, care descrie număr mare lichide ionice și discută o serie de reacții catalitice în care pot fi utilizate. Potenţial, numărul de lichide ionice este practic nelimitat şi este limitat doar de disponibilitatea adecvată molecule organice(particule cationice) și anioni anorganici.

Lichidele ionice care conțin clorură de aluminiu sunt cele mai frecvent utilizate și au fost studiate în detaliu. Exemple tipice sunt sărurile topite obținute din clorură de aluminiu anhidru și sare de amoniu cuaternizată, de exemplu, clorură de 1-etil-3-metilimidazoliu (EtMelmCl), alchil piridiniu etc. Lichidul ionic AIOS - EtMelmCl conține un întreg set de lichide ionice, proprietățile fizice ale cărora și aciditatea lui Lewis sunt determinate de raportul molar al sărurilor sale constitutive.

Lichidele ionice cu aciditate Lewis „în plus față de cationul organic, conțin în principal anioni A12C17” și AICI „, în timp ce principalele lichide ionice conțin un cation organic și avantaje precum punctul de topire scăzut (până la -90C la anumite rapoarte de organic și anorganic). săruri), stabilitate chimică și termică, intrinsecă ridicată conductivitate electricăși o fereastră largă de potențial. O serie de lichide ionice imidazolium au fost investigate de către DTA/GGA și DSC și s-au tras câteva concluzii despre stabilitatea lor termică. De exemplu, în comparație cu lichidele ionice de piridinium, lichidele ionice de imidazoliu sunt mai puțin stabile, cu condiția să conțină aceiași anioni.

Pentru studiul lichidelor ionice cloroaluminate, RMN, IR, PMR, UV și spectroscopie Raman, se folosesc diverse metode electrochimice. În plus, lichidele ionice sintetizate sunt adesea caracterizate prin analiza de difracție cu raze X.

Temperatură de topire. Capacitatea topiturii sării la temperatură joasă de a rămâne lichide într-un interval larg de temperatură este o caracteristică importantă a lichidelor ionice, mai ales dacă sunt utilizate ca solvenți. În prezent, nu există nicio teorie despre modul în care punctul de topire al lichidelor ionice depinde de acestea. compoziția și natura cationului și anionului din ele.compoziție, totuși cercetare empirică a arătat că pe diagramă de fază Lichidul ionic clorură de 1-etil-3-metschmidazolium/AICIz are două minime clare la conținuturi molare de clorură de aluminiu de aproximativ 0,4 și 0,65, corespunzătoare lichidelor ionice acide.

Dependența temperaturii de topire de lungimea radicalului lichidelor ionice tipice care conțin derivați de imidazoliu sau piridiniu ca cationi are un minim clar pentru radicalii Cj - C5. O scădere a lungimii radicalului duce la o creștere a ionicității structurii, în timp ce creșterea acestuia duce la o creștere a greutății moleculare și, astfel, la o creștere a temperaturii de topire 10C. Următoarele caracteristici ale cationilor organici influențează pozitiv scăderea punctului de topire al lichidelor ionice: simetrie scăzută, interacțiuni intermoleculare slabe, absența legăturilor de hidrogen și o distribuție uniformă a sarcinii în cation. De asemenea, se crede în mod obișnuit că o creștere a mărimii anionului duce la o scădere a punctului de topire. În plus, introducerea fluorului în structura lichidelor ionice, de regulă, scade punctul de topire, iar sistemele cu puncte de topire de la -40C la -90C sunt cunoscute.

Prepararea lichidelor ionice

Lichidele ionice au fost sintetizate folosind procedurile adecvate descrise în . Mai jos sunt metodele de preparare a lichidelor ionice utilizate în această lucrare pentru a studia proprietățile lor catalitice, în special, în reacțiile de izomerizare ale alcanilor, cicloalcanilor și hidrocarburilor aromatice. Toate operațiunile au fost efectuate în atmosferă inertă.Lichidul ionic clorură de Nn-butilpiridiniu - clorură de aluminiu a fost obținut dintr-o sare organică de amină - clorură de Nw-butilpiridiniu, uscată preliminar pe P2O5 și clorură de aluminiu proaspăt distilată (Fluka) într-un mediu inert (Ag). Primul pas în sinteza unui lichid ionic este prepararea clorurii de N-n-butilpiridiniu.

Metoda de sinteza a clorurii de N-n-butiigtridiniu. Într-un balon cu două gâturi de 100 ml echipat cu un condensator de reflux, o intrare și o ieșire a unui gaz inert (Ar sau N2), s-au introdus 0 LM (7–9 g) de piridină (Aldrich, 98%), uscată anterior peste alcalii. S-a adăugat OL M (9,2 g) de clorură de n-butil (Aldrich, 98%) sub agitare cu un agitator magnetic Amestecul rezultat a fost refluxat timp de 5 ore sub atmosferă de gaz inert (fără solvent). După 7 ore, materiile prime nereacţionate au fost decantate din cristalele albe formate. Cristalele au fost spălate cu acetonitril şi uscate în vid la temperatura camerei timp de 1 oră Randamentul a fost de 30% (5,6 g). S-a luat spectrul ]H RMN (CDC13) pentru substanţa obţinută.

Următorii compuşi au fost sintetizaţi folosind un procedeu similar: clorură de N-/mropilpiridiniu, clorură de N-k-pentishiridinium, clorură de N-n-hexilpiridiniu, clorură de Nf-octilpiridiniu, clorură de N-H-hexadecilpiridiniu.

Metoda de preparare a lichidului ionic clorură de N-n-butgtpiridiniu - clorură de aluminiu. 0,03 M (5,6 g) de clorură de Nf-butschiridinium s-au introdus într-un balon cu fund rotund de 100 mL şi s-au adăugat treptat 0,06 M (8,0 g) de clorură de aluminiu anhidru sub agitare într-un curent de gaz inert. În acest caz, amestecul s-a încălzit spontan, deci a fost răcit astfel încât temperatura să nu depășească 30 C. Amestecul de reacție a fost menținut timp de 2 ore (până la formarea unui sistem omogen) cu agitare constantă într-un curent de gaz inert. Densitatea lichidului ionic a fost М,3-1,4 g/cm3.

S-a stabilit că formarea unui complex de clorură de N-w-butchshiridinium cu clorură de aluminiu duce la o modificare a deplasărilor chimice în spectrele PMR. În primul rând, acest lucru este exprimat printr-o creștere bruscă a deplasărilor chimice pentru toți protonii complexului cu 1 - 1,7 mD. În plus, semnalele de protoni sunt lărgite, ceea ce indică o interacțiune intensă care implică protonii din complex.

S-a adăugat treptat clorură de aluminiu (P,5 g, 0,086 M) la clorură cristalină de 1-n-pentil-3-metilimidazoliu (8,2 g, 0,043 M) la temperatura camerei și agitare puternică, temperatura de reacție nu a depășit 30°C. Amestecul a fost agitat timp de 2 ore într-un curent de azot la temperatura camerei până când s-a format un sistem omogen. Ca rezultat, s-a obţinut un lichid ionic vâscos maro deschis cu o densitate de -1,3 -1,4 g/cm3.

Lichidul ionic clorură de 1-n-butil-3-mstilimidazolium - clorură de aluminiu (1:2 mol) a fost preparat printr-o metodă similară. Clorhidrat de trimetilamoniu lichid ionic - clorură de aluminiu (1:2 mol.) a fost obținută din clorură de trimetilamoniu (Aldrich, 99%) și clorură de aluminiu proaspătă într-o atmosferă inertă. În acest scop, s-au adăugat lent 13,4 g (0,05 M) de clorură de aluminiu la 4,8 g (0,05 M) de clorhidrat de trimetilamoniu uscat pe P2055 cu agitare puternică. Deoarece reacția continuă cu eliberarea de căldură, masa de reacție, dacă este necesar, a fost răcită astfel încât temperatura sa să nu depășească 50C. Amestecul de săruri rezultat a fost agitat timp de 2 ore la temperatura camerei. Ca urmare, s-a format un lichid ionic maro deschis transparent, care este foarte mobil la temperatura camerei, cu o greutate specifică de -1,4 g/cm3. În cazul preparării lichidelor ionice cu un raport molar de 1:1,5 sau 1:1–25, s-au luat 10,0 g (0,075 M) sau respectiv 8,4 g (0–0625 M) de clorură de aluminiu.

Prepararea catalizatorilor pe baza de lichide ionice suportate. Pentru prepararea lichidelor ionice suportate s-au folosit purtătorii prezentati în tabelul 1. Înainte de utilizare, purtătorii au fost preliminar calcinați într-un curent de aer uscat la 450–520C timp de 3–4 ore și suplimentar evacuați imediat înainte de depunerea lichidelor ionice la 250C timp de 1,5 ore.

Purtătorii uscati într-o atmosferă inertă au fost plasați într-un balon cu trei gâturi cu un agitator magnetic, apoi, cu agitare puternică, s-a adăugat prin picurare un lichid ionic (de la 20 la 100% în greutate, adică raportul de masă lichid ionic: purtător). a variat de la 0,2:1 la 1:1), după care catalizatorul a fost agitat într-un flux de argon la 30°C timp de 2 ore, apoi a fost adăugat substratul.

Transformări cicloalcanice: izomerizarea metilciclopentanului și a ciclohexanului în prezența lichidelor ionice

Se știe că reacțiile de transformări reciproce ale metilciclopentanului (MCP) și ciclohexanului (CT) au loc pe catalizatori heterogeni de tip acid, cum ar fi sistemele de oxizi modificate cu metale din Grupa VIII, zeoliți, heteropoliacizi, oxizi de metale de tranziție sulfatați, de exemplu SO. / /ZrOa etc.d. . Cu toate acestea, utilizarea acestor catalizatori necesită utilizarea unor temperaturi ridicate, până la 400C și mai mari pentru catalizatorii de alumină-platină și aproximativ 250C pentru zirconiu sulfatat.

Utilizarea lichidelor ionice ca catalizatori pentru izomerizarea cicloalcanilor a fost raportată pentru prima dată în lucrările noastre, unde s-a arătat că lichidele ionice sunt active în această reacție.Pe catalizatori eterogene, ca și în lichidele ionice, această reacție are loc aproape echilibru termodinamic Cu toate acestea, un avantaj semnificativ al lichidelor ionice în comparație cu catalizatorii eterogene este selectivitatea ridicată a reacției, care este aproape de 100%, în timp ce selectivitatea maximă atinsă, de exemplu, pe S0427Zr02 este de 90%. Odihnă catalizatori eterogene au o selectivitate și mai mică datorită reacțiilor de dehidrogenare, cracare și deschidere a inelului cu formarea ulterioară de benzen, izohexani și parafine mai ușoare. Scopul acestei părți a lucrării a fost acela de a compara activitatea lichidelor ionice clorhidrat de trimetilamoniu - A1CH (1: 2 mol.), clorhidrat de trietilamoniu - AICIs (1: 2 mol.), clorură de Nn-butilpiridiniu - AICIs (1: 2) mol.) și Nw -pentilpiridiniu clorură - АІСІз (1: 2 mol.) în reacția de izomerizare reciprocă a metilciclopentanului și ciclohexanului. Structurile lichidelor ionice studiate sunt prezentate mai jos: (reacție directă și inversă). Se știe că la 60C amestecul de echilibru de metilciclopentanociclohexan este format din 23% MCP și -77% CT; constanta de echilibru Kp este 3,35. Pentru a afla dacă este posibil să se realizeze un echilibru termodinamic în aceste reacții reversibile în condiții de reacție blânde folosind lichide ionice ca catalizatori, am efectuat experimente în care substraturile au fost amestecuri artificiale de MCP și CT cu un conținut de componente de 15 și 85 în greutate. %; precum și 30 și 70 wt. %, respectiv. Astfel, s-a încercat realizarea echilibrului termodinamic pe ambele părți.S-a folosit ca catalizator un lichid ionic clorhidrat de trimetilamoniu - AlCl (1:2 mol.).

Luând în considerare datele obținute cu privire la cursul reacției transformărilor reciproce ale metilciclopentanului și ciclohexanului la echilibrul termodinamic, atunci când se descrie cinetica izomerizării ciclohexanului la metilciclopentan, este necesar să se țină cont de reversibilitatea reacției.

În acest sens, am folosit următoarea metodă. Aproape de echilibru, viteza reacțiilor catalitice reversibile care implică un substrat și un produs este descrisă de următoarea ecuație: Forma acestor funcții depinde de schema cinetică pe care o respectă procesul. La anumite rapoarte ale constantelor de viteză și ale concentrațiilor de reactanți și efectori, parametrii b\ și b2 vor fi doar funcții ale constantelor etapelor elementare și sunt direct proporționali cu concentrația catalizatorului. De exemplu, la concentrații scăzute de substrat și produs, parametrii b] și bz sunt egali cu rapoartele ratelor maxime corespunzătoare la constantele Michaelis, dacă procesul respectă schema Michaelis reversibilă. Acești parametri caracterizează ratele reacțiilor directe și, respectiv, invers.

Deoarece parametrii cinetici b[ și br nu sunt constantele de viteză ale etapelor elementare, ci caracterizează vitezele reacțiilor directe și inverse, ei sunt adesea numiți constante de viteză „eficiente” sau „aparente”. Prin urmare, în acest capitol, parametrii bi și b2 vor fi numiți constantele vitezei efective ale reacțiilor catalitice direct și invers și vor fi notați cu k] și, respectiv, k_i.

Cunoscând concentrațiile inițiale și de echilibru ale metilciclopentanului sau ciclohexanului și aproximând curba experimentală prin ecuația (2), obținem suma constantelor reacțiilor directe și inverse (ki + k_i). Pentru a calcula constanta k.] folosim expresia:

Ecuația (2) a fost aleasă pentru a procesa curbele cinetice prezentate în Fig. 11. După cum se poate observa din figură, această ecuație descrie în mod satisfăcător datele experimentale. Pentru a calcula constantele de viteză ale reacțiilor directe și inverse, am folosit datele experimentale obținute atunci când reacția a fost efectuată în apropierea echilibrului termodinamic în prezența unui aditiv și fără acesta. De asemenea, a fost studiat efectul unui aditiv de activare asupra vitezei de reacție a transformărilor reciproce ale hidrocarburilor ciclice. Conținutul de aditiv a variat de la 2 la 8% în greutate. Curbele rezultate au fost, de asemenea, procesate folosind ecuația (2).

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http:// www. toate cele mai bune. ro/

Introducere

1. Lichid ionic

1.2 Proprietăţile lichidelor ionice

1.3 Lichide ionice în știință

2. Sinteză organică fină

2.1 Caracteristicile TOC

Concluzie

Introducere

În ciuda existenței unei game largi de catalizatori cunoscuți, ingineria chimică și sinteza organică au nevoie în mod constant de catalizatori, medii de reacție și solvenți noi, mai eficienți și mai acceptabili din punct de vedere ecologic. La dezvoltarea și îmbunătățirea proceselor industriale pentru sinteza organică de bază și fină, precum și în petrochimie, sunt necesare noi abordări pentru a rezolva problemele economice și de mediu existente asociate cu costurile ridicate ale energiei și poluarea mediului. O abordare modernă pentru rezolvarea problemei înlocuirii volatilelor compusi organici utilizat ca solvenți în sinteza organică include utilizarea lichidelor ionice. Utilizarea lichidelor ionice ca noi medii de reacție poate rezolva problema emisiei de solvenți și reutilizarea catalizatorilor scumpi.

Sinteza organică fină (TOS) este un număr imens compuși chimici: medicamente, coloranți, aditivi chimici, pesticide, agenți tensioactivi, materiale polimerice speciale, enzime sintetice etc. În plus, de regulă, obținerea fiecărui produs de sinteză organică fină este un proces complex în mai multe etape. Transformările subtile din majoritatea proceselor tehnologice, un număr mare de tranziții în avansarea la substanța țintă sunt cele care caracterizează specificul acestei subramuri a chimiei organice, și nu scara producției.

1. Lichid ionic

1.1 Caracterizarea lichidelor ionice

Termenul „lichide ionice” înseamnă substanțe care sunt lichide la temperaturi sub 100°C și constau din cationi organici, de exemplu, 1,3-dialchilimidazoliu, N-alchilpiridiniu, tetraalchilamoniu, tetraalchilfosfoniu, trialchilsulfoniu și diverși anioni: Cl-, [BF4 ]-, [AF6]-, [SbF6]-, CF3S03-, [(CF3SO2)2N]-, ROSO3-, RSO3-, ArS03-, CF3CO2-, CH3CO2-, NO3-, [A12C17]-.

Natura anionului are o mare influență asupra proprietăților lichidelor ionice - punctul de topire, stabilitatea termică și electrochimică și vâscozitatea. Polaritatea, precum și hidrofilitatea sau hidrofobicitatea lichidelor ionice pot fi optimizate prin selectarea adecvată a perechii cation/anion și fiecare nou anion și cation produce caracteristici suplimentare pentru variarea proprietăților lichidelor ionice.

1.2 Proprietăţile lichidelor ionice

O atenție sporită acordată lichidelor ionice se datorează prezenței următoarelor proprietăți specifice:

1. Gamă largă de stare lichidă (> 300 °C) și puncte de topire scăzute (Tm< 100 °С).

2. Conductivitate electrică ridicată.

3. Putere bună de dizolvare în ceea ce privește o varietate de compuși și polimeri anorganici, organometalici și organici de origine naturală și sintetică.

4. Activitate catalitică, determinând o creștere a selectivității reacțiilor organice și a randamentului produsului țintă.

5. Nevolatil, reutilizabil.

6. Incombustibilitatea, non-explozivitatea, nontoxicitatea și absența rezultată efecte nocive asupra mediului.

7. Posibilități nelimitate în sinteza direcționată a lichidelor ionice cu proprietăți dorite.

Calitățile 3 și 4 fac solvenții ionici deosebit de atractivi în sinteza polimerilor.

1.3 Lichide ionice în știință

Lichidele ionice sunt obiecte unice pentru cercetarea chimică, utilizarea lor în cataliză, sinteza organică și alte domenii, inclusiv procesele biochimice. Numărul de lichide ionice descrise în literatură este în prezent foarte mare (aproximativ 300). Potenţial, numărul de lichide ionice este practic nelimitat şi este limitat doar de disponibilitatea moleculelor organice adecvate (particule cationice) şi a anionilor anorganici, organici şi ai complexului metalic. Conform diverselor estimări, numărul de combinații posibile de cationi și anioni din astfel de lichide ionice poate ajunge la 1018. Figura 1 prezintă unele dintre cele mai studiate lichide ionice descrise în literatură.

1.4 Metode de obţinere a lichidelor ionice

Metodele de gătit sunt destul de simple și pot fi ușor extinse. Există trei metode principale de sinteză care sunt cele mai frecvent utilizate:

Reacția de schimb între o sare de argint care conține anionul B- necesar și un derivat de halogen cu cationul necesar

A+: Ag+B- + A+Hal- > A+B- + AgHal (1)

Reacția de cuaternizare a unui derivat de halogenură de N-alchil cu halogenuri metalice:

N+ - АlkНal- + MНaln > N+ - АlkМНа1- n+1 (2)

Reacții de schimb ionic pe rășini schimbătoare de ioni sau argile.

Orez. 1 - Lichide ionice

(Ri \u003d H, alchil, arii, hetaril, alil etc., inclusiv grupări funcționale, x \u003d 1-4, m \u003d 2, 3. X- \u003d [BF4] -, [РF6] -, - , - , -, 2-, [AlkSO3] -, [ClO4] -, [CF3SO3] -, [CH3COO] -, [CuCl2] -, [Cu2Cl3] -, [Cu3Cl4] -, [A1C14] -, [AlBr4 ] - , [AlI4] -, [AlCl3Et] -, [Al2C17] -, [A13Cl10] -, (CF3S02) 2N-, -, -, [Me (CO) n] - etc.)

O altă direcție practic importantă în sinteza lichidelor ionice este prepararea lor direct în reactor. În acest caz, halogenura de N-alchil corespunzătoare și halogenura metalică sunt amestecate în reactor și se formează un lichid ionic chiar înainte de începerea procesului chimic sau a reacției catalitice. Cel mai adesea, lichidele ionice sunt preparate pe baza unui amestec de clorură de aluminiu cu cloruri organice. Când două solide sunt amestecate, are loc o reacție exotermă și se formează amestecuri eutectice cu puncte de topire până la -90 °C. Este, de regulă, un lichid transparent incolor sau galben-maro (culoarea se datorează prezenței impurităților și supraîncălzirii locale a masei de reacție în timpul preparării lichidului ionic). Lichidele ionice, datorită diversității și particularităților proprietăților lor, s-au dovedit a fi foarte atractive pentru cataliză și sinteza organică.

În ceea ce privește „prietenia mediului” a lichidelor ionice, multe ar trebui și vor fi reevaluate în studiile ulterioare, deși, în general, faptul că sunt reciclabile, neinflamabile și au o presiune scăzută a vaporilor saturați îi face să participe pe deplin la „verde”. „chimie, chiar și fără a ține cont de acele câștiguri în productivitate și selectivitate, exemple ale cărora au fost date în recenzie. Evident, din cauza costului lor ridicat, lichidele ionice este puțin probabil să găsească o aplicație largă în procesele la scară largă, cu excepția cazului în care se găsesc avantaje suplimentare ale sistemelor eterogenizate. În același timp, chimia cu tonaj redus, în primul rând cataliza complexă de metale, se poate dovedi a fi o zonă fertilă pentru utilizarea lor, precum și electrochimia în general și electrocataliza în special.

2. Sinteză organică fină

2.1 Caracteristicile TOC

Sinteza organică fină (TOS) este o producție industrială cu un tonaj redus de substanțe organice complexe.

Principalele surse de materii prime sunt produsele de sinteză organică de bază. Sinteza organică fină se caracterizează printr-o natură în mai multe etape, dificultăți în tranziția pe scară largă și costuri specifice de energie și forță de muncă relativ ridicate, adesea din cauza eliminării scăzute a produsului pe unitatea de volum de reactoare, a unei cantități semnificative de deșeuri, a complexității soluționării problemelor de mediu, etc. Eficiența proceselor de sinteză organică fină este sporită în principal prin utilizarea schemelor flexibile bloc-modulare, sistemelor automate de control, utilizarea metodelor biotehnologice (pentru obținerea produselor intermediare și transformarea deșeurilor), chimia laser etc.

Produsele principale ale sintezei organice fine sunt coloranții, medicamentele, pesticide, auxiliare textile și parfumuri, aditivi chimici pentru materiale polimerice, substanțe chimice pentru materiale de film și foto, reactivi chimici etc.

2.2 Istoria progresului în sinteza organică

Progresul în industria sintezei organice depinde în mare măsură de dezvoltarea de noi reacții. Adesea, o reacție fundamental nouă creează o nouă eră în chimia organică. De exemplu, în 1928, a fost descoperită o reacție de sinteză a dienelor (O. Diels și K. Alder), constând în adăugarea unor substanțe care conțin o legătură dublă sau triplă (dienofile) în poziția 1,4 la sistemele diene conjugate cu formarea inelelor cu șase atomi:

Figura 1 - Schema reacției de sinteză a dienelor

Această reacție a devenit baza pentru producerea multor noi substanțe sintetice dintr-o mare varietate de compuși ciclici la sisteme policiclice complexe, cum ar fi steroizi și alte sisteme heterociclice.

Reacția Wittig a devenit baza unei noi metode de sinteza a olefinelor, cu ajutorul căreia s-a obținut un număr mare de analogi complecși ai compușilor naturali, Figura 2.

Figura 2 - Schema reacției Wittig

2.3 Metoda de imobilizare a enzimelor

Dezvoltarea sintezei olefinelor a fost favorizată de dezvoltarea de reactivi imobilizați pe purtători polimerici. În acest caz, al doilea reactiv este în soluție. Reacția se desfășoară în așa fel încât produsul să rămână pe polimer și să fie ușor separat prin filtrare și spălare de excesul de al doilea reactant și de produse secundare. Produsul final este apoi scindat din matricea polimerică și purificat. Acest lucru face posibilă efectuarea de sinteze în mai multe etape și cu forță de muncă intensivă fără purificare complexă în etapele intermediare. Această metodă este utilizată cu succes în special pentru sinteza peptidelor și proteinelor.

O metodă foarte eficientă este imobilizarea enzimelor pe un purtător insolubil. Enzima este izolată dintr-o sursă naturală, purificată, fixată pe un purtător anorganic sau polimeric prin legare legătură covalentă sau prin adsorbție. O soluție dintr-o substanță este trecută printr-o coloană plină cu o astfel de enzimă imobilizată. La ieșirea coloanei, produsul este separat prin metode convenționale. Astfel, este posibil să se efectueze procese în mai multe etape prin trecerea secvenţială a soluţiei prin mai multe coloane cu enzime diferite.

2.4 Metoda catalizatorului interfacial

O nouă etapă în dezvoltarea sintezei organice fine a fost utilizarea așa-numitei catalize interfațiale, când la amestecul de reacție se adaugă substanțe speciale - catalizatori pentru transferul interfacial (amoniu, săruri de fosfoniu, eteri coroană). Aceste substanțe facilitează transferul, de exemplu, de anioni din faza apoasă sau solidă în faza organică, unde reacţionează.

Numărul de reacții pentru care catalizatorii interfaciali sunt eficienți este foarte mare și include aproape toate reacțiile care implică carbanioni (reacții Claisen, Michael, Wittig, Horner și altele, C-alchilări, adăugiri etc.). Este promițător să se utilizeze cataliză interfacială în reacțiile de oxidare, atunci când substanța organică este insolubilă în apă, iar agentul de oxidare este în solventul organic. De exemplu, manganat de potasiu, insolubil în benzen, la adăugarea unor cantități mici de eter coroană, dă așa-numitul benzen de zmeură, care conține ionul MnO4-, care servește ca agent oxidant puternic. În metodele moderne de sinteză organică, planificarea proceselor complexe în mai multe etape este acum utilizată cu succes. De regulă, tranziția de la produsele inițiale la cele țintă cu compoziție și structură complexă poate fi efectuată în moduri diferite, printre care există unele mai mult sau mai puțin raționale. Pe măsură ce compușii sintetizați devin mai complexi, se formează anumite principii metodologice pentru alegerea celei mai eficiente scheme.

Concluzie

sinteza organică lichidă ionică

În prezent, studiul lichidelor ionice și al proprietăților lor este o ramură foarte promițătoare și foarte importantă în știința mondială. Deosebit de interesantă este zona de interacțiune a lichidelor ionice cu diverse substanțe, cu producția ulterioară de noi substanțe.

Lichidele ionice joacă un rol foarte important în simplificarea tehnologiilor fine de sinteză organică. Deoarece TOC este un proces care necesită multă muncă, comunitatea științifică este interesată de invenția de noi catalizatori, cum ar fi lichidele ionice.

Lista surselor utilizate

1. Yagfarova, A.F., Manual metodologic al lichidelor ionice / A.R. Gabdrakhmanova, L.R. Minibaeva, I.N. Musin. - Buletin: KTU, 2012, 192-196.

2. Gabdrakhmanova, A.R., Manual metodologic al lichidelor ionice / A.F. Yagfarova, L.R. Minibaeva, A.V. Klinov. - Buletin: KTU, 2012, 63-66.

3. Bykov, GV Istoria chimiei organice. - M., 1976. 360 s

4. Reichsfeld, V.O., Erkova L.N., Echipamente pentru producerea de sinteză organică de bază și cauciucuri sintetice / Reichsfeld V.O., Erkova L.N. - M. - Spt., 1965.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Obținerea de compuși organici, materiale și produse prin sinteză organică. Principalele direcții și perspective pentru dezvoltarea sintezei organice. Grupuri de substanțe inițiale pentru sinteza organică ulterioară. Metoda sintezei organice.

rezumat, adăugat 15.05.2011


Tehnologia de producție și domeniile de aplicare a biogazului ca nouă sursă de energie. Metode de prelucrare a deșeurilor de animale și păsări pentru producția de biocombustibili. Reguli de siguranță pentru lucrul într-un laborator microbiologic.

lucrare de termen, adăugată 10.06.2012


Esența „sintezei de pseudoechilibru”. Sinteza substanţelor solubile congruent ţinând cont de diagrama de stări a sistemelor ternare. Metoda de depunere în vapori. Reacții redox în soluții. Metode fizico-chimice de purificare a substanțelor.

test, adaugat 01.07.2014


Metode de proiectare a sistemelor de utilizare a fluidelor de așchiere în operațiile de șlefuire. Model matematic procesul de curățare a lichidului de răcire de impuritățile mecanice din filtre și rezervoare de decantare. Investigarea mișcării impurităților lichide și mecanice.

teză, adăugată 23.01.2013


Tendințe în dezvoltarea sintezei organice. Gaz de sinteză ca alternativă la petrol. Prepararea etanolului prin hidratarea catalitică directă a etilenei. Înlocuirea procesului în două etape pentru sinteza acetaldehidei din etilenă prin etanol cu ​​un proces oxidativ într-o singură etapă.

lucrare de termen, adăugată 27.02.2015


Cerințe pentru fluidele de lucru ale sistemelor hidraulice. Clasificarea și denumirea uleiurilor hidraulice în practica casnică. Relația structurii moleculare a lichidelor cu acestea proprietăți fizice. Purificarea și regenerarea fluidelor de lucru.

test, adaugat 27.12.2016


Caracteristicile principiului de funcționare a separatorului, scopul acestuia. Utilizarea separatoarelor cu discuri pentru a îmbunătăți eficiența controlului procesului în separarea diferitelor lichide și solide. Specificul echipamentului folosit pentru separare.

articol, adăugat 22.02.2018


Metode de obținere a nanomaterialelor. Sinteza nanoparticulelor în matrici amorfe și ordonate. Obținerea de nanoparticule în nanoreactoare zero-dimensionale și unidimensionale. Zeoliți de tip structural. Aluminosilicați mezoporoși, site moleculare. Hidroxizi dubli stratificati.

lucrare de termen, adăugată 12.01.2014


Analiza structurală și sinteza unui mecanism cu pârghie plată, calculul cinematic și al forței acestuia. Construirea schemelor și calculul parametrilor mecanismelor de viteză simple și complexe. Legăturile mecanismului cu came, analiza sa dinamică. Sinteza profilului camei.

lucrare de termen, adăugată 29.12.2013


Utilizarea argilelor bentonite în producția de pelete de minereu de fier, mineralele lor constitutive. Studiul efectului aditivilor organici asupra proprietăților peleților bruti. Caracteristicile fizice și chimice ale lianților, proprietățile lor reologice.

A. S. Solodov, M. S. Solodov, S. G. Koshel

Supervizor - S. G. Koshel, Dr. of Chem. stiinte, profesore

Universitatea Tehnică de Stat Iaroslavl

Lichidele ionice aparțin așa-numiților „solvenți verzi”, care corespund principiilor chimiei verzi. Lichidele ionice sunt săruri topite la temperatură joasă care au o serie de proprietăți, cum ar fi: nevolatilitatea, stabilitatea chimică, siguranța mediului, conductivitate ionică ridicată, putere de dizolvare bună, lățimea „fereastră” electrochimică.

Lichidele ionice sunt utilizate ca componentă a electroliților pentru diferite dispozitive electrochimice de tip nou (în baterii cu litiu, condensatoare, baterii solare). Este posibil să se utilizeze lichide ionice ca componente active ale membranelor. Membranele sunt principalele componente ale celulelor de combustibil care pot funcționa în medii dure.

S-a stabilit un avantaj semnificativ al utilizării lichidelor ionice în procesele electrochimice în comparație cu electroliții tradiționali. Utilizarea lichidelor ionice ca soluții polimerice neapoase pentru reacții electrochimice și electrocatalitice este promițătoare: electrooxidare, electroreducere. Multe substraturi organice sunt mai solubile în lichide ionice decât în ​​apă. Precipitarea metalului din lichide ionice care conțin același metal în compoziția cationului se produce destul de ușor.

Principalul avantaj al utilizării lichidelor ionice - electroliți în industriile de galvanizare este că nu sunt soluții apoase, adică nu există eliberare de hidrogen în timpul electrodepunerii acoperirilor. Astfel, este în esență posibil să se obțină acoperiri fără fisuri și mai rezistente la coroziune.

Din punct de vedere al cercetării, prezintă interes lichidele ionice pe bază de eutectice de clorură de colină. Lichidele ionice pe bază de clorură de colină eutectic - teak pot fi operate cu ușurință în condiții ambientale. Am obținut și studiat următoarele amestecuri eutectice de clorură de colină cu etilenglicol, cu uree, cu acid oxalic și cu clorură de crom. A fost stabilită dependența de temperatură a conductibilității electrice a acestor eutectice.

Tehnologia „Smart Home” a fost creată cu un singur scop – economisirea timpului petrecut în treburile casnice. Noile tehnologii folosite în sistemul smart home sunt izbitoare prin diversitatea lor. Cu ajutorul așa-numitului...

Consilier științific - A. A. Kiselev, Ph.D. ped. Științe, profesor Iaroslavl State Technical University Development relaţiile de piaţă necesită implementarea unei noi politici financiare, o creștere a eficienței producției la fiecare întreprindere chimică specifică...

Conducător K. E. Razumova - S. N. Bulikov, doctor în economie. Sci., profesor asociat Universitatea Tehnică de Stat Yaroslavl Relevanța schimbărilor și inovațiilor se datorează nevoii de adaptare a organizației la cerințele externe și interne...