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离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的，常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子等，阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。目前所研究的离子液体中，阳离子主要以咪唑阳离子为主，阴离子主要以卤素离子和其它无机酸离子为主。根据离子液体中有机阳离子母体的不同，可以将离子液体分为咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类和季膦盐类等。根据离子液体在水中溶解性的不同，也可以将离子液体分为亲水性离子液体和疏水性离子液体。
离子液体在有机合成反应中的应用
1、Diels-Alder环加成反应
在离子液体中进行Diels-Alder反应的优点：体系有足够低的蒸汽压、可再循环、无爆炸性、热稳定且易于操作。第一个被研究的反应是在[EtNH3][NO3](EAN)中环戊二烯与丙烯酸甲酯和甲基酮的反应，与非极性有机溶剂相比，该反应表现出明显的高内旋产物倾向和快的反应速率特征。
2、烷基化反应
苯与链烯烃或卤化烷进行的烷基化反应是Lewis酸催化的一类反应，因此酸性MCI/AICl3离子液体可以作为新的替代催化剂。使用HCI改性过的MCI/AICL3离
子液体催化苯与二氯甲烷反应，催化活性高,在常温下反应，仅用5min转化率达
99%，产率95%以上，远高于无水AlCl3为催化剂时的57%和38.4%，而且可容易
地分离出产物。
3、酯化反应
N-l-butylpyridinium chloride/AIClz离子液体作为反应介质和催化剂，实现了清洁化酯化反应工艺。这种酯化工艺的明显优势在于: (1)反应产物酯不溶于离子液体，因此分离容易；(2)反应完成后，离子液体在100C下加热除去反应中生成的水就可重新使用。
4、Beckmann重排反应
Beckmann重排是ε-己内配胺等内配胺的实验室合成及工业生产中常用的方法，在通常的反应中，反应的介质是大量的浓硫酸、五氯化磷在乙醚中或醋酸和醋酸酐的氯化氢溶液等，这些腐蚀性酸及大量有机溶剂在工业中对设备要求高、危险因素多、废物多及环境污染大。
5、Friedel-Crafts乙酰化反应
芳环上的氢在B-酸或者L-酸的作用下被烷基取代，称为Friedel-Crafs反应；若被酰基取代,则称为Friedel-Crafts酰化反应。传统的Friede1-Crats催化剂为AIX3型的L-酸，反应溶剂为石油醚、氯苯等，一般反应5h-6h, 收率为80%左右，产物为各种异构体的混合物，选择性差。如若在[Emim][AICl]离子液体中进行，该物同时作为溶剂和催化剂，反应只需3s就转化完全(100%转化)，选择性高。
6、Heck芳基化反应
以Pd/C为催化剂，在离子液体[Bmim][PF6]中芳基卤与烯烃进行反应，优点是催化剂很好地分散在离子液体中构成稳定的催化体系，反应完成后,用正己烷萃取出产物，催化剂可循环使用，催化活性并不降低。
7、酰基化反应
许多工厂中使用HF或AlCl3为催化剂进行苯的衍生物的酰基化会产生大量的废弃物，以离子液体取代传统的催化剂是解决这一问题的方法。对甲苯、间二甲
苯、均三甲苯、甲氧基苯的酰基化反应的研究表明，用离子液体[Bmim]FeCl3],
[Bmim][SnCl]是Friedel-Crafts酰基化反应的适宜催化剂，转化率和产率都较
高，特别在[Bmim][FeCl3],离子液体中进行反应时，除间二甲苯酰基化反应的
选择性为80%外，其它反应都可得到很高的选择性和转化率。
离子液体定制：
固载型离子液体
阴离子功能化离子液体
吡啶型离子液体
双酸性离子液体
金属型离子液体
萃取/氧化型离子液体
萃取型离子液体
羧酸根阴离子型功能化离子液体
钨基多酸型离子液体
三氟乙酸类离子液体[CnMIM]TFA(n=2,3,4,5,6)
功能化离子液体 
可聚合单元功能化离子液体
荧光型功能化离子液体
手性离子液体
金属官能化离子液体
氨基功能化吡唑类离子液体
多活性中心型离子液体
酚羟基功能化咪唑鎓离子液体
负载型离子液体
酸性吡咯烷酮离子液体
双离子型功能离子液体
氨基酸离子液体
氨基酸基咪唑离子液体
氨基酸酯离子液体
氨基酸阴离子型功能化离子液体
亲水性咪唑双阳离子液体
金属配位键合离子液体后修饰MOFs材料
功能化质子化离子液体
离子液体修饰COFs共价-有机骨架材料
质子型亚铜盐离子液体
长链阴离子功能化离子液体
酸性离子液体功能化MCM-36分子筛
离子液体功能化的Ti-MCM-41介孔材料
离子液体功能化石墨烯/碳纳米管(G-IL/CNTs)
咪唑基离子液体功能化聚氨酯/多壁碳纳米管复合材料 (PUIL/MWNT)
聚合离子液体功能化聚吡咯纳米管
离子液体功能化石墨烯复合材料
离子液体功能化的石墨烯/碳纳米管(G-IL/CNTs)
离子液体功能化碳纳米管负载金-铂纳米粒子
金-铂纳米粒子(Au-PtNPs)负载到离子液体功能化的碳纳米管(MWCNTs-IL)
三维氨基离子液体功能化石墨烯负载钯基复合气凝胶
荧光离子液体功能化的碳纳米管
纳米金-离子液体功能化有序介孔碳复合材料
离子液体功能化手性salen Mn(Ⅲ)配合物
开环易位型咪唑离子液体功能化降冰片烯嵌段共聚物
羧基功能化离子液体表面修饰TiO2纳米微粒