שיטת הכנה של נוזל יוני

ישנם סוגים רבים של נוזלים יוניים. על ידי שינוי השילובים השונים של קטיונים ואניונים, ניתן לעצב ולסנתז נוזלים יוניים שונים. קיימות בעצם שתי שיטות בסיסיות לסינתזה של נוזלים יוניים: סינתזה ישירה וסינתזה דו-שלבית.

סינתזה ישירה

הנוזל היוני מסונתז בשלב אחד באמצעות תגובת נטרול חומצה-בסיס או תגובת אמינציה רבעונית, שהיא חסכונית ופשוטה לתפעול, ללא תוצרי לוואי, והמוצר קל לטיהור. סדרה של נוזלים יוניים טטרפלואורובוראטים עם קטיונים שונים סונתזה בשיטת נטרול חומצה-בסיס כגון Hlrao. בנוסף, ניתן להכין בשלב אחד גם מגוון של נוזלים יוניים, כגון מלחי 1-אלקיל 3-מתילימידאזול הלוגניים, מלחי פירידיניום הלוגניים וכו', בשלב אחד דרך תגובת הקוואטרניזציה.

סינתזה דו-שלבית

בשיטה הישירה קשה להשיג את הנוזל היוני היעד, ויש להשתמש בשיטת סינתזה דו-שלבית. ישנם יישומים רבים להכנת נוזלים יוניים בשיטת שני השלבים. ההכנה של נוזלים יוניים טטרפלואורובוראט והקספלואורופוספטים בשימוש נפוץ מאמצת בדרך כלל שיטה דו-שלבית. ראשית, מכינים מלח הליד המכיל את קטיון המטרה באמצעות תגובת אמינה רבעונית; ואז אניון המטרה מוחלף ביון הלוגן או מוסיפים חומצה לואיס כדי להשיג את הנוזל היוני של המטרה. בשלב השני של התגובה, כאשר משתמשים במלח מתכת MY (השימוש הנפוץ הוא AgY), HY או NH4Y, משקעי מלח Ag או מלח אמין, גז HX מוסר בקלות, ומוסיפים חומצת פרוטון חזקה HY. התגובה דורשת תנאי ערבוב בטמפרטורה נמוכה. לאחר מכן, הוא נשטף במים מספר פעמים עד שהוא ניטרלי, הנוזל היוני מופק עם ממס אורגני, ולבסוף מסירים את הממס האורגני בוואקום לקבלת נוזל יוני טהור. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לעובדה שבתהליך החלפת אניוני X-(הלוגן) עם אניון המטרה Y, התגובה חייבת להיות מלאה ככל האפשר כדי להבטיח שאין x. אניונים נשארים בנוזל היוני היעד, מכיוון שהטוהר של הנוזל היוני הוא קריטי לו. אפיון היישומים והתכונות הפיזיקליות-כימיות הוא קריטי. הסינתזה של נוזלים יוניים בינאריים בטוהר גבוה מוכנה בדרך כלל על ידי חילופי אניונים באמצעות שרפים לחילופי יונים במחליף יונים. בנוסף, על ידי שילוב ישיר של חומצת לואיס (MY) עם מלחי הלידים, ניתן להכין נוזלים יוניים מסוג [קטיון][MnXny+l]. לדוגמה, הכנת נוזלים יוניים של כלורולומינאט עושה שימוש בשיטה זו, כפי שמתואר במאפיינים של נוזלים יוניים. ניתן להתאים את החומציות של הנוזל היוני לפי הצורך.