วิธีการเตรียมของเหลวไอออนิก

ของเหลวไอออนิกมีหลายประเภท ด้วยการเปลี่ยนการรวมกันของไอออนบวกและแอนไอออน ของเหลวไอออนิกที่แตกต่างกันสามารถออกแบบและสังเคราะห์ได้ โดยทั่วไปมีสองวิธีพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์ของเหลวไอออนิก: การสังเคราะห์โดยตรงและการสังเคราะห์สองขั้นตอน

การสังเคราะห์โดยตรง

ของเหลวไอออนิกถูกสังเคราะห์ในขั้นตอนเดียวผ่านปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางของกรด-เบสหรือปฏิกิริยาควอเทอร์นารีอะมิเนชัน ซึ่งประหยัดและใช้งานง่าย ไม่มีผลพลอยได้ และผลิตภัณฑ์ทำให้บริสุทธิ์ได้ง่าย ชุดของของเหลวอิออนเตตระฟลูออโรบอเรตที่มีไอออนบวกต่างกันถูกสังเคราะห์โดยวิธีการทำให้เป็นกลางของกรด-เบส เช่น Hlrao นอกจากนี้ ของเหลวไอออนิกหลายชนิด เช่น เกลือ 1-อัลคิล 3-เมทิลลิมิดาโซลที่มีฮาโลเจน เกลือของไพริดิเนียมที่มีฮาโลจิเนต ฯลฯ สามารถเตรียมได้ในขั้นตอนเดียวผ่านปฏิกิริยาควอเทอร์ไนเซชัน

การสังเคราะห์สองขั้นตอน

วิธีการโดยตรงนั้นยากที่จะได้ของเหลวไอออนิกเป้าหมาย และต้องใช้วิธีการสังเคราะห์สองขั้นตอน มีการใช้งานมากมายสำหรับการเตรียมของเหลวไอออนิกด้วยวิธีสองขั้นตอน การเตรียมของเหลวอิออนเตตระฟลูออโรบอเรตและเฮกซาฟลูออโรฟอสเฟตที่ใช้กันทั่วไปมักใช้วิธีการสองขั้นตอน ประการแรก เกลือเฮไลด์ที่มีไอออนบวกเป้าหมายถูกเตรียมผ่านปฏิกิริยาควอเทอร์นารีอะมิเนชัน จากนั้นประจุลบเป้าหมายจะถูกแทนที่สำหรับไอออนของฮาโลเจนหรือกรดลิวอิสถูกเติมเพื่อให้ได้ของเหลวไอออนิกเป้าหมาย ในขั้นตอนที่สองของปฏิกิริยา เมื่อใช้เกลือโลหะ MY (ที่ใช้กันทั่วไปคือ AgY), HY หรือ NH4Y, การตกตะกอนของเกลือ Ag หรือเกลือเอมีน ก๊าซ HX จะถูกลบออกได้ง่าย และกรดโปรตอนแก่ HY จะถูกเติม ปฏิกิริยานี้ต้องการสภาวะการกวนที่อุณหภูมิต่ำ จากนั้น มันถูกล้างด้วยน้ำหลาย ๆ ครั้งจนกระทั่งเป็นกลาง ของเหลวไอออนิกถูกสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ และสุดท้ายตัวทำละลายอินทรีย์ถูกกำจัดในสุญญากาศเพื่อให้ได้ของเหลวไอออนิกบริสุทธิ์ ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความจริงที่ว่าในกระบวนการแลกเปลี่ยนแอนไอออน X- (ฮาโลเจน) กับแอนไอออนเป้าหมาย Y ปฏิกิริยาจะต้องสมบูรณ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มี x แอนไอออนยังคงอยู่ในของเหลวไอออนิกเป้าหมาย เนื่องจากความบริสุทธิ์ของของเหลวไอออนิกมีความสำคัญต่อลักษณะเฉพาะของการใช้งานและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพเป็นสิ่งสำคัญ การสังเคราะห์ของเหลวไอออนิกไบนารีที่มีความบริสุทธิ์สูงมักจะเตรียมโดยการแลกเปลี่ยนไอออนโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนในตัวแลกเปลี่ยนไอออน นอกจากนี้ โดยการรวมกรดลิวอิส (MY) กับเกลือเฮไลด์โดยตรง ของเหลวไอออนิกประเภท [cation][MnXny+l] สามารถเตรียมได้ ตัวอย่างเช่น การเตรียมของเหลวไอออนิกคลอโรอะลูมิเนตใช้วิธีนี้ ดังที่อธิบายไว้ในคุณสมบัติของของเหลวไอออนิก ความเป็นกรดของของเหลวไอออนิกสามารถปรับได้ตามต้องการ