膽堿類離子液體的應(yīng)用研究

張博（沈陽師范大學(xué)，遼寧沈陽110034）

殷麗萍（東北師范大學(xué)，吉林長春130024）

劉森（沈陽師范大學(xué)，遼寧沈陽110034）

膽堿類離子液體的應(yīng)用研究

張博（沈陽師范大學(xué)，遼寧沈陽110034）

殷麗萍（東北師范大學(xué)，吉林長春130024）

劉森（沈陽師范大學(xué)，遼寧沈陽110034）

本文主要將膽堿類離子液體作為研究對象，綜合大量學(xué)者的研究成果，對膽堿類離子的合成以及應(yīng)用問題進(jìn)行了深入探討及綜合闡述，并對該類物質(zhì)未來的發(fā)展應(yīng)用方向進(jìn)行展望。

膽堿類離子液體；催化；藥物；生物柴油

1 膽堿類離子液體在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

張盈盈等學(xué)者指出，可將膽堿類低共融溶劑，應(yīng)用到CO2捕集與分離中，提高捕集以及分離效率。膽堿類低共融溶劑，屬于離子液體的一種。與其他離子液體相比，具有制備成本低的優(yōu)勢，且可降解，可對環(huán)境起到保護(hù)作用。該學(xué)者以該溶劑作為樣本，將其應(yīng)用到了二氧化碳的捕集以及分離過程中，對其應(yīng)用效果進(jìn)行了觀察。

得出結(jié)論如下：（1）氣體溶解度：膽堿類低共融溶劑，可起到提高二氧化碳溶解度的功效。二氧化碳溶解度的影響因素較多，其中膽堿鹽以及氫鏈等因素，都屬于其溶解度的重要影響因素。在純低共融溶劑中，聚二乙醇對二氧化碳的溶解能力最強(qiáng)，其次為尿素、甘油以及乳酸等物質(zhì)。在膽堿類低共融溶劑中，氯化膽堿對二氧化碳的溶解能力最強(qiáng)。（2）二氧化碳的吸收以及解吸：膽堿類低共融溶劑，對二氧化碳的吸收以及解吸過程，均能夠起到一定的促進(jìn)作用。從二氧化碳吸收的原理方面看，將氯化膽堿與尿素，以1：2的比例合成，吸收原理以物理吸收為主。將膽堿脯氨酸與聚乙二醇200相結(jié)合，吸收原理則以化學(xué)吸收為主。（3）密度：膽堿類低共融溶劑的密度，受氯化膽堿摩爾比以及溫度等影響較大。氯化膽堿與尿素以1:2的比例合成，溶液密度可達(dá)到最高。氯化膽堿與乳酸以1:2的比例合成，溶液密度次之。

2 膽堿類離子液體在生物能源領(lǐng)域的應(yīng)用

胡彩玲指出，可將膽堿類離子液體應(yīng)用到柴油的催化制備過程中，尋找一種可再生的能源，使之成為柴油的主要來源，解決石油開采所帶來的能源儲量減少的問題。該學(xué)著指出，生物柴油即以動物的油脂作為主要物質(zhì)而制成的一種柴油，制備過程中，應(yīng)將動物油脂與甲醇結(jié)合，使兩者相互反應(yīng)，得到脂肪酸單質(zhì)類物質(zhì)，應(yīng)用相應(yīng)催化劑進(jìn)行催化，最終制備成為柴油。傳統(tǒng)的生物柴油制備過程，催化劑以強(qiáng)酸為主，能夠起到一定的催化效果，但容易產(chǎn)生副反應(yīng)，且分離較為困難。將膽堿類離子液體作為替代催化劑，應(yīng)用到柴油的制備過程中，能夠有效解決上述問題。

制備方法如下：（1）儀器與藥品準(zhǔn)備：準(zhǔn)備氯化膽堿、分析純等藥品。準(zhǔn)備電子天平、氣象色譜儀以及旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀作為主要儀器，為實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。（2）膽堿類離子液體的制備方法：配置乙醇溶液，室溫下攪拌45min。將氯化膽堿加入到乙醇溶液中，反應(yīng)24h。過濾KC1，得到膽堿類離子液體。得到以下結(jié)果：（1）反應(yīng)溫度對生物柴油產(chǎn)率的影響：反應(yīng)初期，隨著溫度的升高，生物柴油產(chǎn)率逐漸提升。當(dāng)反應(yīng)溫度上升至65℃時(shí)，生物柴油產(chǎn)率達(dá)到最高，為95%。在此之后，產(chǎn)率逐漸下降。（2）反應(yīng)時(shí)間對生物柴油產(chǎn)率的影響：反應(yīng)初期，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，生物柴油產(chǎn)率逐漸提升。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3.5h時(shí)，生物柴油差率達(dá)到最高點(diǎn)，為95%。在此之后，產(chǎn)率逐漸下降。（3）催化劑使用量對生物柴油產(chǎn)率的影響：反應(yīng)初期，隨著催化劑使用量的增加，生物柴油產(chǎn)率逐漸提升。當(dāng)催化劑使用量達(dá)到4%時(shí)，生物柴油差率達(dá)到最高點(diǎn)，為94%。在此之后，產(chǎn)率平緩下降。

3 膽堿類離子液體在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用

田進(jìn)軍觀察了膽堿類離子液體對藥物分子的溶解及萃取的性能。該學(xué)者指出，在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，藥物分析均以有機(jī)分子為主，溶水性一般較差，純化效果差，對藥物的吸收以及藥效的發(fā)揮會產(chǎn)生較大的影響。將膽堿類離子液體應(yīng)用到藥物分子的溶解以及萃取過程中，能夠使上述問題得以解決。（1）實(shí)驗(yàn)需準(zhǔn)備儀器與試劑如下：準(zhǔn)備N.N-二甲基乙醇胺、乙醇、氯化膽堿、布洛芬、吲哚美辛、非那西汀等試劑。同時(shí)準(zhǔn)備核磁共振儀作為實(shí)驗(yàn)所用儀器。（2）膽堿類離子液體的合成以及實(shí)驗(yàn)方法：合成溴化膽堿類離子液體，并將其純化。將藥物分子加入到離子液體中，使之溶解。取0.5g離子液體，將其與1ml藥物分子融合，置于恒溫（25℃）環(huán)境中攪拌20min，離心，靜置。對萃取效率進(jìn)行計(jì)算。

4 結(jié)語

綜上所述，應(yīng)昂膽堿類離子液體在化學(xué)、生物能源以及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域，為各領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[1] 田進(jìn)軍,薛艷.膽堿類離子液體對藥物分子的溶解及萃取性能[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,04:98-101.

[2] 李瀟,王憲沛.氯化膽堿類離子液體催化合成檸檬酸三丁酯[J].工業(yè)催化,2016,06:66-69.

[3] 胡彩玲,劉宏.膽堿類離子液體在催化制備生物柴油中的應(yīng)用研究[J].糧食與油脂,2015,10:50-53.

[4] 彭慧.離子液體的合成及其在催化反應(yīng)和CO_2分離中的應(yīng)用[D].武漢大學(xué),2012.

[5] 王麗華.硒醚離子液體的制備與表征及其在硒化物合成中的應(yīng)用[D].浙江師范大學(xué),2010.

[6] 王明月.功能化離子液體的合成及其在某些催化反應(yīng)中的應(yīng)用[D].河南師范大學(xué),2016.

張博（1993-），男，遼寧燈塔人，碩士研究生，研究方向：離子液體溶解分離生物質(zhì)

殷麗萍（1994-），女，遼寧沈陽人，碩士研究生，研究方向：抗癌藥物合成

劉森（1982-），男，沈陽師范大學(xué)遼寧古生物博物館展覽設(shè)計(jì)部主任，遼寧大學(xué)史學(xué)碩士，研究方向：博物館學(xué)和古生物學(xué)