بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
عنوان: مایعات یونی (Ionic Liquids): ساختار و کاربرد
اسلاید 3 :
مایعات یونی (Ionic Liquids)
مایعات یونی ترکیباتی هستند که در چند سال اخیر انقلابی در مراکز تحقیقاتی و صنایع شیمیایی به پا کردهاند.
این ترکیبات جزء مواد شیمیایی سبز هستند.
به عنوان حلال، نقش بسیار مهمی در کاهش استفاده از ترکیبات خطرناک، سمی و آسیب زننده به محیط زیست، دارا میباشند.
مایعات یونی میتوانند جایگزین بسیاری از حلالهای معمول در صنایع دارویی باشند.
اسلاید 4 :
مایعات یونی (Ionic Liquids)
مایعات یونی به ترکیباتی آلی اطلاق میشوند که .
از یونها تشکیل شده و در دمای ̊C 100مایع باشند.
نیرومحرکه تحقیقات درباره مایعات یونی یافتن جایگزینی مناسب برای حلالهای آلی فرار (Volatile) در صنایع میباشد.
حلالهای آلی فرار مهمترین منبع ایجاد آلودگی زیست-محیطی در صنایع شیمیایی و دارویی هستند.
مایعات یونی تماماً جزء حلالهای سبز محسوب نمیشوند.
بعضی از آنها شدیداً سمی هستند.
اسلاید 5 :
مایعات یونی (Ionic Liquids)
انواع مختلفی از مايعات يوني وجود دارند:
مايعات يوني در دماي اتاق:
Room Temperature Ionic Liquids: RTILs
:RTILs مايعات يوني هستند که در دماي اتاق مايع شده و کاربرد بسيار گستردهاي در شيمي مايعات يوني دارند.
مایعات یونی کایرال (Chiral ILs)
مایعات یونی آب گریز
اسلاید 6 :
ساختار مایعات یونی
ساختار مولکولی مایعات یونی متشکل از کاتیونها و آنیونهای مختلف است.
معمولاً کاتیون ترکیب آلی حجیم (با بار مثبت) است.
آنیونها از لحاظ حجم بسیار کوچکتر از کاتیونها هستند (با بار منفی) و ساختار آنها معدنی است.
به دلیل تفاوت اندازه بین آنیونها و کاتیون، پیوند میان دو جزءتشکیل دهنده مایعات یونی ضعیف است.
این ترکیبات در دمای زیر̊C 100 به صورت مایع هستند.
اسلاید 7 :
ساختار مایع یونی مانند ساختار نمک طعام است.
نمک طعام به علت پیوند قوی بین کاتیون و آنیون، ساختار بلورین مستحکم دارد.
در دمای ̊C 800 به صورت مذاب در میآید.
اسلاید 8 :
برای دسته بندی مایعات یونی دمای C̊ 100 در نظر گرفته شده است.
دستهای که در دمایی بالاتر از̊C 100 مایع هستند، مایعات مذاب گفته میشود.
دستهای که در پایین تر از این دما حالت مایع دارند، مایعات یونی گفته میشود.
بعضی از مایعات یونی در دمای اتاق مایع هستند که به آنها RTILs):Room temperature ionic liquids) اطلاق میشود.
اسلاید 9 :
نام و ساختار مایعات یونی متداول
اسلاید 12 :
نام و ساختار مایعات یونی متداول
دو گروه عمده از مایعات یونی شامل ترکیباتی میشوند که به ترتیب از مولکولهای آلی ایمیدازولیم (کاتیون ترکیب Imidazole با فرمول C3H4N2) و پیریدینیوم (کاتیون ترکیب پیریدین با فرمول C5H5N) به عنوان کاتیون ساخته شدهاند.
اسلاید 13 :
کاتیونها و آنیونهای متنوعی برای تهیه مایعات یونی به کار میروند.
با استفاده از تنوع گسترده میتوان مایعات یونی با کاربریهای اختصاصی و یا خواص فیزیکی-شیمیایی تقویت شده ساخت.
Tuning of Physicochemical Properties
آنیونهای متداول شامل BF4-، BF6-، Br-، Cl- و . هستند.
اسلاید 14 :
مزایا و ویژگیهای مایعات یونی
مهمترین مزیتهای مایعات یونی شامل موارد زیر است:
این ترکیبات فشار بخار قابل ملاحظهای ندارند.
بر خلاف حلالهای آلی معمول، موادی غیر فرار هستند و مشکلی برای محیط زیست ایجاد نمیکنند.
تعداد مایعات یونی ساخته شده مشتمل بر 106 عدد است (تنوع بسیار بالا و خصوصیات متفاوت).
تعداد کل حلالهای مولکولی از 600 عدد تجاوز نمیکند.
اسلاید 15 :
مایعات یونی بسیار بیشتر از ترکیبات آلی، رسانا هستند.
کاربردهای الکترونیکی و الکتروشیمیایی
آنزیمهای مختلف در آنها به راحتی محلول هستند.
اسلاید 16 :
مزایا و ویژگیهای مایعات یونی
کاربردهای بیوتکنولوژی
این مواد قادر به تشکیل یک سیستم دوفازی مناسب برای جداسازی هستند.
در واکنشهای دوفازی پس از اتمام واکنش با دوفاز شدن مخلوط واکنش، فاز آلی و فازآبی حاوی مایع یونی از هم جدا میشود.
عمل جداسازی با سهولت و با بازده بالا انجام میشود.
اسلاید 17 :
به راحتی تشکیل پلیمر و ژل میدهند.
انواع مختلف واکنش آلی و معدنی در آنها انجام پذیر است.
اگر از مایع یونی به عنوان کاتالیست استفاده شود، امکان استفاده مجدد و جداسازی کاتالیست از محصولات ساده است.
اسلاید 18 :
مایعات یونی قادر هستند ترکیبات مختلف اعم از نمکها، چربیها، پروتئینها، آمینواسیدها، قندها و پلی ساکاریدها را در خود حل کنند.
مولکولهای آلی مانند نفت خام، جوهر، پلاستیک و حتی DNA به راحتی در مایعات یونی مختلف محلول هستند.
اسلاید 19 :
با تغییر کاتیون یا آنیون، مایع یونی ساخت میشود که خواص فیزیکی تشدید شده مثل حلالیت، ویسکوزیته و .نسبت به مایعات یونی متداول دارد.
با انتخاب کاتیون یا آنیون خاص میتوان کاربری مایعات یونی تهیه شده را برای کاتالیز کردن یک واکنش یا استخراج گونههای فلزی اختصاصی کرد.
اینگونه ترکیبات را مایعات یونی با کاربری خاص میگویند.
اسلاید 20 :
مزیتهای مایعات یونی نسبت به حلالهای معمول مثل حلالهای کلردار (Chlorinated Solvent) و آروماتیک:
مایعات یونی قادر به حل کردن گستره وسیعی از ترکیبات آلی، معدنی و آلی- فلزی (Organometallic) هستند.
به شدت قطبی هستند.
فشار بخار ناچیز دارند و غیر فرار هستند.
