1、中文 6500 字 出处： Ohno H, Fukumoto K. Amino acid ionic liquids.J. Accounts of Chemical Research, 2007, 40(11):1122-9. 氨基酸离子液体 H Ohno， K Fukumoto 摘要： 本文主要介绍了氨基酸离子液体的制备和特性，单个氨基酸分子包含一个羧基和一个氨基，所以它既可作为阳离子又可作为阴离子，这些基团在引入 官能团时也有用。二十种不同的氨基酸阴离子与 1-乙基 -3-甲基咪唑阳离子室温下反应得 液体的盐类化合物。所得离子液体的性质由氨基酸所包含的侧链基团决定。它们 （ AAILs）
2、由一个氨基酸和一些诸如氢键，带电基团或芳香环之类的官能团组成， 由于离子间的相互反应使得玻璃化转变温度或者熔点增加，黏度增大。 使用四丁基季磷盐阳离子后，黏度减小了，咪唑类盐的分解温度改进了。150 摄式度下乙酰化氨基， AAILs 的手性仍然保持。把一个强酸基团修饰到氨基上形成憎水手性的离子液体。已经发现了所得的憎水型离子液体 /水混合物的特殊分层现象， 该混合物在室温下分层，降温后又溶解形成均匀溶液。这种相变是周期性的，温度再升高一些分离再度发生 。一个离子液体 /水混合物在低临界温度下表现出这样的特性是很不平常的，由此我们提出了一些 AAILs 可能应用。 1 介绍 熔盐在室温附近温度下
3、呈离子态而无溶剂时称为“离子液体”。离子液体与分子液体有很大不同，这使得他在各个领域有良好的发展前景。有机盐离子种类的多样性是一个很大的优势，基于这种多样性，尽管有大量的阴阳离子结合成化合物，但具有适合的物理化学性质能够用于离子液体的有效离子种类有限。几乎不可能合成完美的 离子液体，它 具有所有有利的性质，比如不挥发性，热稳定性，低熔点，高分解温度，低黏度，无毒。因此有必要制备“目标定位”或“特定任务”的离子液体，这包括根据应用的目标和领域去设计离子以使规格最小化。 有一个相对简单的方法制备功能离子液体系统，就是把功能分子混合于离子液体中。这对于某些应用是一个方便有效的植被方法，但是这些添加剂
4、也会带去它们自己的性质。比如，包含易挥发有机化合物的离子液体有相当大的气压，不关其他极好的特性，这就是一个很大的缺点。因此 找到一种常规方法用于设计多种官能团或者特定任务的离子液体很重要，最后，我们研究 出了氨基酸离子液体。我们第一次提出由咪唑阳离子和氨基酸 （ AA） 阴离子组成的离子液体。因为每个氨基酸分子包括一个氨基和一个羧基，还有各种侧基和一个手性碳原子，这使它很可能成为功能离子液体的平台。 （图 1） 氨基酸的一个很大优点是成本低，可以很容易用低成本获得大量纯净的氨基酸 ，它的其他优点还有生物降解性和生物学活性，以及既能做酸又能用做碱。以上是 AAILs 的制备及特性 的概括说明，包
5、括对羧基或者氨基的化学修饰来进行离子液体的功能设计。 2 氨基酸离子液体：一个样品 2.1 咪唑阳离子类 AAILs。 关于结构设计阴离子形成有 用的离子液体的论文比阳离子少的多。我们希望有一些有一定数量的阳离子类型适用于低熔点或便于修饰一系列络合阳离子的离子液体。一系列的氨基酸在化学修饰下希望能提供液体盐。由于氨基酸是两性分子，羧酸盐阴离子和得质子氨基间的静电反应使它稳定。 从这些氨基酸制备离子液体也不难，生化体系中存在着多种氨基酸盐，这些天然例子促使我们用氨基酸去制备离子液体。 AAILs 的制备首先从 1-乙基 -3-甲基咪唑阳离子 emim开始进行，它是在制备许多离子液体时常用的阳离子
6、。最初阶段，我们计划由氨基转换来制备 emim AA盐，当目标盐不溶于水而副产物溶于水时氨基转换反应应当是有效的。然后水洗获得憎水的目标产物盐。对于溶于水的纯净产物，不能简单地有水洗得到。理论上这也是一个制备银盐的好方法 ，例如 AgBr,AgCl，同时也担心这些银盐熔解进去组成离子液体。因此卤素氨基酸的含量是制备离子液体中的一个主要问题，这些方法在制备无卤素离子液体时是不推荐的。 图 1 式 1 接下来我们采用中和的方法制备 AAILs。这种方法也简单，包括混合氢氧化物的络合 阳离子和自由酸，通过中和， emim中的 OH与酸 混合成盐，副产物是水。 使用阴离子交换树脂 来制备 emim OH（ 2）。 （式 1） 这样得到的 2 与稍过量的等克分子氨基酸水溶液加成形成 3。产物 3在 80下干燥 24 小时，这些 AAILs 没有熔点，但是有确定的玻璃化转换温度 Tg，这说明了这种 AAILs 处在过冷状态或者玻璃态。 （图 2） 尽管负电荷位于羧酸阴离子上， AAILs 还是具有很广的 Tg值，从 -65到
