低共熔溶剂在有机合成和萃取分离中的应用进展

低共熔溶剂也称为低共熔混合物或者深共熔溶剂。作为一种新型离子液体类似物,低共熔溶剂具有独特的物理化学性质和成本低廉、制备过程简单、无毒、无蒸气压、易生物降解等诸多优点,并且可以通过调节组成成分的结构和比例,赋予其特定的功能性及可调变性,因此在很多领域有着越来越广泛的应用。本文介绍了低共熔溶剂的常见氢键供体和氢键受体组成单元与分类,概括了近年来对低共熔溶剂形成机理的探究现状,综述了其作为萃取剂和溶剂在分离和有机反应中的应用,以及作为催化剂在酯化、Fridel-Crafts、环化、缩合和多组分反应等有机反应中的应用研究进展,就低共熔溶剂在研究、应用中存在的问题进行了探讨并指出了解决方法。低共熔溶剂必将以其丰富的结构及功能可调变性,成为最有发展前景的新一代溶剂和催化剂。     

低共熔溶剂的分子结构及物性估算的研究进展

低共熔溶剂具有熔点低、不挥发、不易燃、溶解性良好、易合成、廉价、低毒、腐蚀性低、生物降解性好等特点,常被作为"绿色"溶剂应用于金属加工和合成反应中。然而,目前对低共熔溶剂的结构和性质的研究只限于少部分具体的低共熔溶剂,没有形成系统全面的理论体系。简述了低共熔溶剂的合成与分类、分子结构和形成机理的研究进展,归纳了低共熔溶剂的物性估算方法,并指出了一些关于低共熔溶剂研究中存在的问题,提出了可能的解决方案。     

低共熔溶剂在车用燃料脱硫中的研究进展

低共熔溶剂作为近十年来迅速发展的一类新型绿色溶剂,不仅具备离子液体的优点,而且原料价廉易得、合成条件简单、萃取脱硫效果好,已成为继离子液体用于车用燃料脱硫研究之后又一新的研究热点。本文根据合成低共熔溶剂的盐与氢键供体（或水合盐）的不同,对用于车用燃料脱硫的低共熔溶剂进行了分类总结,简述了低共熔溶剂的物化性质,介绍了低共熔溶剂用于车用燃料脱硫的方法及研究进展,对比了低共熔溶剂对不同含硫化合物的脱除效果,归纳了低共熔溶剂的萃取脱硫和氧化萃取脱硫机理。最后针对低共熔溶剂用于车用燃料脱硫中存在的选择性低、循环再生等关键问题,指出了其研究发展方向应是通过开发具有萃取脱硫高选择性的低共熔溶剂以及寻找新型绿色环保的低共熔溶剂脱硫方法来实现深度脱硫。     

离子液体基低共熔溶剂在转化CO2中的应用

CO₂作为一种温室气体,是一种宝贵的C₁资源,为实现“碳达峰、碳中和”战略目标,大力发展二氧化碳利用与封存技术是当务之急。离子液体是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的绿色溶剂,而低共熔溶剂是由氢键受体和氢键供体通过氢键形成的一种新型的溶剂。离子液体基低共熔溶剂不仅拥有离子液体相似的性质,如低饱和蒸气压、宽液温范围、高热化学稳定性、结构性能可调控等,还具备了低共熔溶剂的氢键特性。本文综述了离子液体基低共熔溶剂在CO₂热催化、电催化、生物催化领域的应用,并分析了各种催化方式中的CO₂转化机理和影响因素,展望了低共熔溶剂应用于转化CO₂的前景,对目前该领域的发展所面临的主要问题和进一步的研究工作提出了建议。     

低共熔溶剂在绿色合成和组合化学中的应用

介绍了一类新型绿色溶剂--低共熔溶剂的发展概况.考察了低共熔溶剂与有机溶剂的相特征,研究了低共熔溶剂-有机溶剂混合物和酸性低共熔溶剂在有机合成反应中的应用.     

低共熔溶剂取代危化品的应用进展

危化品在工业生产应用中存在着巨大的危险性和危害性,低共熔溶剂作为一种安全、环保、价格低廉、更具工业化潜力的新型离子液体受到越来越多的关注. 根据低共熔溶剂取代的危化品种类,分析了低共熔溶剂在金属催化剂制备、生物催化转化、气体分离与吸收、有机合成和电化学等反应中的作用. 采用绿色化学原则和葛兰素史克溶剂选择指南等对低共熔溶剂应用中出现的问题和存在的难点做出了展望.     

低共熔溶剂在化工分离过程中的应用及研究进展

近年来,低共熔溶剂由于具有廉价、原材料易得、蒸汽压低且更加环境友好的合成过程等特点,越来越成为绿色化学领域的研究热点,特别是低共熔溶剂作为萃取剂在化工分离过程中的应用引起广泛关注。本文主要介绍了低共熔溶剂的组成、性质以及在分离过程中的一些应用和研究进展,最后对其未来的研究方向和存在的问题进行了讨论。     

绿色低共熔溶剂融入物理化学教学的应用型人才培养探索

低共熔溶剂制备简便、价格低廉、可设计性强，近年来在材料、能源、环保、医药等领域得到了广泛应用，被称为21世纪新型绿色溶剂。物理化学是化学、化工、材料、生物、农学等专业的一门重要大学基础课程。为加快新时代高校应用型人才培养，探索低共熔溶剂融入大学物理化学教学具有必要性、新颖性、创新性和可行性，报道以绿色低共熔溶剂在各个领域的应用为基础，提出将低共熔溶剂融入物理化学教学的应用型人才培养的思考和建议。     

绿色有机合成中低共熔溶剂的有效应用

随着绿色化学的提出和发展,也使得绿色溶剂获得了广泛的关注。离子液体的应用较多,但在应用中也逐渐显露出较多缺陷。低共熔溶剂是近年新兴的溶剂,其熔点较低,优势在于价格低廉,且制备较为容易。由于其可以降解,环保性能较好,因此在概述低共熔溶剂的基础之上,对其在绿色有机合成中的有效应用进行了分析。     

低共熔溶剂在催化材料制备中的应用研究进展

介绍了低共熔溶剂的主要物理化学性质,总结了低共熔溶剂在光催化材料(二氧化钛、氧化锌、硫化铜等)和功能催化材料(贵金属单质、金属有机骨架)合成中的研究进展,论述了低共熔溶剂在催化材料合成中的特点,探讨了低共熔溶剂在这些材料合成中的作用机理,展望了低共熔溶剂未来的发展方向。     

天然低共熔溶剂在木质纤维素预处理中的应用

综述了天然低共熔溶剂在木质纤维素预处理应用的研究进展,归纳了熔点、密度、黏度、溶解性四大理化性质,总结了羧酸类、多元醇类这两种二元天然低共熔溶剂、三元天然低共熔溶剂在木质纤维素类生物质预处理中的应用,并概括了微波超声辅助预处理、多元天然低共熔溶剂协同预处理、两阶段协同预处理在木质纤维素类生物质预处理中的应用,分析并展望了未来天然低共熔溶剂的研究方向,为采用绿色新型溶剂预处理木质纤维素类生物质提供新思路。     

低共熔溶剂及其应用的研究进展

简述了低共熔溶剂的分类、性质,综述了低共熔溶剂在化学反应、电化学和分离领域的应用,并对低共熔溶剂的发展趋势进行了展望。     

苯酚型低共熔溶剂中硫酸钛作为催化剂高效氧化脱硫

低共熔溶剂广泛应用于氧化脱硫过程,开发新型的低共熔溶剂并进一步提升脱硫效果具有重要的意义。 以氯化胆碱为氢键受体,苯酚为氢键供体合成了ChCl/2Ph型低共熔溶剂。通过FT-IR和¹H NMR证实了苯酚和氯化胆碱之间存在氢键作用。以苯酚型低共熔溶剂为萃取剂,双氧水为氧化剂,硫酸钛为催化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。考察了反应温度、V(ChCl/2Ph)/V(Oil)、n(H₂O₂)/n(S)、催化剂用量以及硫化物类型对脱硫率影响。实验表明最佳反应条件如下：模拟油量为5 ml,V(ChCl/2Ph)/V(Oil)=2∶10, n(H₂O₂)/n(S)=6,催化剂用量为0.01 g,反应温度为40℃,反应时间180 min。在此条件下脱硫率可以达到98.2%。求得体系的表观活化能为41.9 kJ/mol。含有催化剂的低共熔溶剂相可以重复使用5次且活性没有明显降低。机理研究表明形成钛的过氧化物和Br?nsted酸性是具有较高脱硫活性的关键。     

低共熔溶剂中合成5-亚苄基巴比妥酸衍生物

低共熔溶剂是一种新型绿色溶剂,可以作为大多数有机反应的溶剂,同时也可起促进作用。室温搅拌下,在尿素-氯化胆碱体系的低共熔溶剂中,通过芳香醛和巴比妥酸反应合成5-亚苄基巴比妥酸,实验结果表明,在室温无催化剂条件下,尿素-氯化胆碱低共熔溶剂用量为1.5mL,芳香醛与巴比妥酸的物质的量比为1∶1.1,反应时间2h,5-亚苄基巴比妥酸衍生物3c产率可达92.6%。得到的产物用熔点、红外和核磁进行了表征。     

尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中邻苯二腈合成酞菁铜的研究

研究了尿素-氯化胆碱低共熔溶剂中催化合成酞菁铜的工艺。考察了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等因素对反应过程和酞菁铜收率的影响,提出了可能的反应机理。采用红外光谱（FT-IR）、紫外-可见光谱（UV-visible）、热重-差式扫描量热仪（TGA-DSC）和X射线衍射（XRD）表征了反应产物及中间体的分子结构。实验结果表明：尿素-氯化胆碱低共熔溶剂可起到溶剂、原料以及催化剂的三重作用,促进了酞菁环的形成,避免了使用传统工艺中所用的戊醇、三氯苯或高沸点烷基苯等有毒、有害有机溶剂,以及昂贵的1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)有机碱催化剂,为酞菁铜的绿色合成和产物精制提供了有价值的信息。     

ChCl-EG低共熔溶剂中Ni的电沉积行为研究

对氯化胆碱-乙二醇(Ch Cl-EG)低共熔溶剂中Ni的电沉积行为进行研究。采用循环伏安法和计时电流法研究了Ch Cl-EG低共熔溶剂中电沉积Ni的电化学行为、成核生长机理,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对电沉积得到的镀层进行微观形貌和元素组成分析。结果表明,ChCl-EG低共熔溶剂的电化学窗口为2.55V,在ChCl-EG低共熔溶剂中镍的氧化、还原电位分别是0.1V、-0.96V,还原过程为一步还原,电极还原反应不可逆,镍沉积的成核机理属于三维瞬时成核,得到的镍镀层平整、致密。     

热可逆离子液体-低共熔溶剂双水相体系的相行为及理化特性研究

与聚合物双水相体系相比,离子液体双水相体系具有相分离效率高和选择性强的特点,在萃取领域得到了广泛关注。然而,离子液体双水相体系中常见的kosmotropic组分为无机盐或有机盐,溶液环境通常呈现强碱性,不利于保持萃取分子的稳定性和生物活性。以低共熔溶剂替代盐类作为kosmotropic组分、以离子液体为chaotropic组分构建新型离子液体-低共熔溶剂双水相体系,考察了不同温度下的相行为规律,筛选出具有高临界共熔温度（UCST）和低临界共熔温度（LCST）两种截然相反的热可逆相转变行为的萃取体系,从宏观角度探索了离子液体-低共熔溶剂-水三元体系的黏度、密度、电导率以及pH等理化特性随温度变化的规律,利用量子化学计算从微观角度分析离子液体、低共熔溶剂与水分子之间的相互作用。研究旨在揭示热可逆离子液体-低共熔溶剂双水相体系的成相机理,为萃取温敏性生物分子设计新的理想萃取体系提供基础数据。     

低共熔溶剂中电化学沉积的研究进展

低共熔溶剂作为一种新型的离子液体已得到了极大地关注,并因具有优良的溶解性和导电性,较宽的电化学窗口,无毒,可生物降解等独特的优点及特性,被广泛应用于电化学领域。但国内目前对低共熔溶剂的研究尚处于初级阶段,简要介绍了低共熔溶剂在电沉积领域的研究进展及应用,并展望其发展趋势。     

基于（类）离子液体的镍基催化剂研究进展

离子液体和低共熔溶剂（（类）离子液体）独特的结构使其具有蒸气压低等特殊的物理化学性质，是公认的绿色、环保溶剂。近年来，利用（类）离子液体制备结构新颖、性能优异的镍基催化剂在电解水领域受到普遍关注。（类）离子液体在制备镍基催化剂过程中可作为介质、模板甚至反应物，不但能够获得性能优异的催化剂，而且可以简化反应体系、减少排放，实现原子经济。结合课题组的工作，按照镍基催化剂的种类，详细综述了镍基水裂解催化剂在（类）离子液体中的研究进展，并分析了该领域未来可能的发展方向。     

低共熔溶剂在化工领域的应用与进展

作为一种新型的绿色溶剂,低共熔离子液体(DESs)具有实用性、无毒环保、易回收、不易燃以及价格低廉等特点。通过调节低共熔离子液体组成成分的结构和比例,可赋予其特定的功能性及可调变性,因此在很多领域有着越来越广泛的应用。本文介绍了低共熔离子液体,对其基本的理化性能如熔点、黏度、电导率、密度等进行了描述,综述了低共熔离子液体在催化、有机合成、萃取分离、金属电沉积中的应用。