Jonu šķidruma sagatavošanas metode

Ir daudz veidu jonu šķidrumu. Mainot dažādas katjonu un anjonu kombinācijas, var izveidot un sintezēt dažādus jonu šķidrumus. Pamatā ir divas jonu šķidrumu sintēzes pamatmetodes: tiešā sintēze un divpakāpju sintēze.

Tiešā sintēze

Jonu šķidrums tiek sintezēts vienā solī, izmantojot skābes-bāzes neitralizācijas reakciju vai kvaternāro aminēšanas reakciju, kas ir ekonomiska un vienkārša darbība, nesatur blakusproduktus un produktu ir viegli attīrīt. Virkne tetrafluorborāta jonu šķidrumu ar dažādiem katjoniem tika sintezēti ar skābju-bāzes neitralizācijas metodi, piemēram, Hlrao. Turklāt dažādus jonu šķidrumus, piemēram, halogenētos 1-alkil-3-metilimidazola sāļus, halogenētos piridīnija sāļus u.c., var pagatavot arī vienā solī, izmantojot kvaternizācijas reakciju.

Divpakāpju sintēze

Ar tiešo metodi ir grūti iegūt mērķa jonu šķidrumu, un ir jāizmanto divpakāpju sintēzes metode. Ir daudz pielietojumu jonu šķidrumu sagatavošanai ar divpakāpju metodi. Parasti izmantoto tetrafluorborāta un heksafluorfosfāta jonu šķidrumu pagatavošanai parasti izmanto divpakāpju metodi. Pirmkārt, ar ceturtdaļas aminēšanas reakciju sagatavo halogenīda sāli, kas satur mērķa katjonu; tad halogēna jonu aizstāj ar mērķa anjonu vai pievieno Lūisa skābi, lai iegūtu mērķa jonu šķidrumu. Reakcijas otrajā posmā, izmantojot metāla sāli MY (parasti izmanto AgY), HY vai NH4Y, Ag sāls izgulsnēšanu vai amīna sāli, HX gāzi viegli atdala un pievieno spēcīgu protonu skābi HY. Reakcijai nepieciešami zemas temperatūras maisīšanas apstākļi. Pēc tam to vairākas reizes mazgā ar ūdeni, līdz tas ir neitrāls, jonu šķidrumu ekstrahē ar organisko šķīdinātāju un visbeidzot organisko šķīdinātāju noņem vakuumā, lai iegūtu tīru jonu šķidrumu. Īpaša uzmanība tiek pievērsta tam, ka X-(halogēna) anjonu apmaiņas procesā ar mērķa anjonu Y reakcijai jābūt pēc iespējas pilnīgākai, lai nodrošinātu, ka nav x. anjoni paliek mērķa jonu šķidrumā, jo jonu šķidruma tīrībai ir izšķiroša nozīme. Pielietojumu un fizikāli ķīmisko īpašību raksturojums ir ļoti svarīgs. Augstas tīrības pakāpes bināro jonu šķidrumu sintēzi parasti sagatavo ar anjonu apmaiņu, izmantojot jonu apmaiņas sveķus jonu apmainītājā. Turklāt, tieši savienojot Lūisa skābi (MY) ar halogenīdu sāļiem, var iegūt [katjonu][MnXny+l] tipa jonu šķidrumus. Piemēram, hloralumināta jonu šķidrumu pagatavošanā izmanto šo metodi, kā aprakstīts jonu šķidrumu īpašībās. Jonu šķidruma skābumu var regulēt pēc vajadzības.