Para saan ang 1-Ethyl-3-Methylimidazolium p-Toluenesulfonate?

Ano Ang Compound na Ito at Paano Ito Naiiba Sa Iba Pang Imidazolium Ionic Liquids

1-Ethyl-3-methylimidazolium p-toluenesulfonate , karaniwang dinaglat bilang [EMIM][OTs] o [EMIM][TOS] , ay isang room-temperature na ionic liquid na nagpapares ng malawakang ginagamit na 1-ethyl-3-methylimidazolium cation na may p-toluenesulfonate (tosylate) anion. Nagdadala ito ng CAS number 328090-25-1, molecular formula C13H18N2O3S, at molecular weight na 282.36 g/mol. Ang pinagkaiba nito sa mas karaniwang binabanggit na mga imidazolium salt tulad ng [EMIM]Cl o [EMIM][BF4] ay ang pagpipiliang anion: ang tosylate ay medyo malaki, mahina ang coordinating organic sulfonate kaysa sa isang maliit na halide o fluorinated anion, na nagbabago sa pisikal na gawi nito at kung paano ito nakikipag-ugnayan sa iba pang reagents sa solusyon.

Dahil ang tosylate anion ay organic sa halip na inorganic, ang asin na ito ay may posibilidad na magpakita ng intermediate melting na gawi kumpara sa halide o tetrafluoroborate na mga katapat nito — ang ilang mga supplier ay nag-uulat ng punto ng pagkatunaw sa hanay na 25-35°C malapit sa temperatura ng silid, habang ang iba ay kinikilala ito bilang isang solid na may melting point na mas malapit sa 54°C, na malamang na nagpapakita ng pagkakaiba sa pagitan ng nilalaman ng tubig, o pagkakaiba-iba ng purity. mga batch. Sa pagsasagawa, nangangahulugan ito na ang tambalan ay maaaring lumitaw bilang alinman sa isang mapusyaw na dilaw na malapot na likido o isang puting mala-kristal na solid depende sa temperatura ng kapaligiran at pagkakalantad sa kahalumigmigan sa oras ng pagmamasid, na dapat malaman bago ipagpalagay na ang isang kargamento ay nasira dahil lang ang pisikal na anyo nito ay hindi tumutugma sa isang larawan ng produkto.

Mga Katangiang Pisikal at Kemikal na Tumutukoy sa Paghawak at Pag-iimbak

Ang mga katangian na pinakamahalaga sa pang-araw-araw na paghawak ng tambalang ito ay ang lagkit, conductivity, at hygroscopicity nito, dahil ang tatlong salik na ito ay namamahala sa kung paano ito sinusukat, iniimbak, at ginagamit sa paggawa ng formulation. Ang mga naiulat na bilang ng lagkit ay kapansin-pansing mataas — humigit-kumulang 5,214 cP sa 20°C mula sa teknikal na data ng isang supplier — na mas mataas ito sa karaniwang mga molecular solvent at mas malapit sa isang makapal na syrup sa praktikal na mga termino. Naaapektuhan ng mataas na lagkit na ito ang lahat mula sa kung gaano katumpak ang pagpi-pipet nito hanggang sa kung gaano katagal bago maabot ang equilibrium sa isang mixed solvent system, at ito ay isang detalye na madaling makaligtaan kung ang isang researcher ay nakasanayan nang gumamit ng mga low-viscosity na ionic na likido tulad ng [EMIM][BF4].

Ang conductivity reading na humigit-kumulang 0.19 mS/cm sa 20°C ay nasa ibabang dulo para sa imidazolium ionic na likido sa pangkalahatan, na pare-pareho sa mas mataas na lagkit na nagpapabagal sa mobility ng ion sa pamamagitan ng bulk fluid. Ang sinumang gumagamit ng compound na ito bilang isang electrolyte na bahagi ay dapat na i-factor ito kapag inihahambing ang data ng pagganap laban sa mga ionic na likido gamit ang mas maliit, mas mobile na mga anion.

Mga Karaniwang Aplikasyon sa Electrochemistry, Catalysis, at Materials Research

Tulad ng maraming ionic liquid na nakabase sa imidazolium, ang tambalang ito ay pangunahing lumalabas sa mga setting ng pananaliksik sa halip na malakihang industriyal na produksyon, at ang mga aplikasyon nito ay may posibilidad na kumpol-kumpol sa ilang partikular na lugar kung saan ang ionic, low-volatility na kalikasan nito ay nag-aalok ng kalamangan kaysa sa mga nakasanayang molekular na solvent. Sa electrochemistry at pagsasaliksik ng baterya, pinag-aaralan ito bilang bahagi ng mga formulation ng electrolyte, dahil ang mga ionic na likido sa pamilyang ito ay hindi pabagu-bago at maaaring manatiling likido o halos likido sa isang magagamit na hanay ng temperatura nang walang panganib sa pagkasunog ng mga nakasanayang organikong solvent. Ipinoposisyon din ito ng ilang mga supplier sa loob ng mga catalog ng baterya at elektronikong materyales para sa kadahilanang ito, kasama ng iba pang imidazolium at pyrrolidinium salts na ginagamit sa katulad na pananaliksik sa electrolyte.

Ang pangalawang bahagi ng paggamit ay bilang isang medium ng reaksyon o modifier ng catalyst sa organic synthesis, kung saan ang mga ionic na likido ng ganitong uri ay maaaring magpatatag ng mga naka-charge na intermediate o mapabuti ang selectivity kumpara sa mga tradisyunal na solvent, lalo na sa mga reaksyong sensitibo sa solvent polarity. Lumitaw din ito sa mga materyal na konteksto ng agham, kabilang ang bilang isang encapsulation o stabilization additive na kandidato para sa perovskite solar cell research, na sumasalamin sa isang mas malawak na trend ng pagsubok ng mga ionic na likido bilang moisture-barrier o defect-passivation agent sa mga umuusbong na teknolohiyang photovoltaic. Higit pa sa mga lugar na ito, ang tambalan ay paminsan-minsang ginagamit sa mga pag-aaral sa akademya na partikular na nagsusukat ng mga pisikal na katangian tulad ng density at lagkit sa isang serye ng mga nauugnay na imidazolium tosylate salts, dahil ang pagbuo ng ganitong uri ng comparative dataset ay nakakatulong sa mga mananaliksik na piliin ang tamang ionic liquid para sa isang partikular na lagkit o polarity na kinakailangan sa halip na mag-default sa alinman ang pinakamahusay na kilala.

• Electrolyte component research para sa mga baterya at electrochemical cells
• Reaction medium o catalyst modifier sa organic synthesis
• Additive na kandidato sa perovskite solar cell encapsulation studies
• Reference compound sa comparative density at viscosity studies ng ionic liquids

Hygroscopicity at Storage Conditions: Bakit Nangangailangan ang Ionic Liquid na Ito ng Espesyal na Pangangalaga

Ibinabandera ng karamihan sa mga supplier ang tambalang ito bilang hygroscopic, ibig sabihin ay madaling sumisipsip ng moisture mula sa nakapaligid na hangin, at ang nag-iisang property na ito ay may mas malaking praktikal na epekto sa paghawak kaysa sa halos anumang nakalistang spec. Ang nasisipsip na tubig ay maaaring maglipat ng pag-uugali ng pagkatunaw ng tambalan, palabnawin ang epektibong konsentrasyon nito sa isang tinitimbang na sample, at makagambala sa kondaktibiti o pagsukat ng lagkit na nagpapalagay ng isang anhydrous sample. Malamang na bahagi ito kung bakit nag-iiba-iba ang mga numero ng melting point sa pagitan ng mga pinagmulan — isang sample na nakakakuha ng kahit na maliit na halaga ng ambient moisture sa panahon ng pagtimbang o pag-iimbak ay maaaring kumilos nang iba mula sa bagong bukas at ganap na tuyo na sample.

Praktikal na gabay sa pag-iimbak

• Mag-imbak sa isang mahigpit na selyadong lalagyan upang limitahan ang paggamit ng moisture sa pagitan ng mga gamit
• Ang pinalamig na imbakan sa 2-8°C ay inirerekomenda ng hindi bababa sa isang teknikal na dokumentasyon ng supplier
• Pahintulutan ang lalagyan na maabot ang temperatura ng silid bago buksan, upang mabawasan ang pagbuo ng kondensasyon sa loob ng vial
• Kung saan kinakailangan ang mga tumpak na sukat ng pisikal na ari-arian, isaalang-alang ang isang Karl Fischer titration upang kumpirmahin ang nilalaman ng tubig bago gamitin

Para sa anumang application kung saan mahalaga ang reproducibility — ang pagsusuri sa pagganap ng electrolyte ay isang pangunahing halimbawa — ang pagtrato sa nilalaman ng tubig bilang isang variable upang kontrolin, sa halip na isang hindi sinasadyang karumihan, ay may posibilidad na makagawa ng mas pare-parehong mga resulta sa mga paulit-ulit na pagsubok.

Pag-uuri ng Kaligtasan at Pag-iingat sa Paghawak

Inililista ng data ng regulatory classification ang tambalang ito sa ilalim ng kategoryang GHS na Skin Irritation 2, Eye Irritation 2, at Specific Target Organ Toxicity (Single Exposure) Category 3, na tumutugma sa hazard statement H315 (nagdudulot ng pangangati ng balat), H319 (nagdudulot ng malubhang irritation sa mata), at H336 (maaaring magdulot ng pagkaantok). Inilalagay ito ng mga klasipikasyong ito sa isang katamtamang kategorya ng peligro na tipikal ng maraming ionic na likido at mga organikong sulfonate na asin — hindi lubos na nakakalason sa paraang magiging kontrolado o lubos na reaktibong reagent, ngunit nangangailangan pa rin ng karaniwang laboratoryo na personal na kagamitan sa proteksiyon kaysa sa kaswal na paghawak.

• Magsuot ng guwantes at proteksyon sa mata kapag humahawak, ayon sa mga klasipikasyon ng H315 at H319
• Magtrabaho sa isang maaliwalas na lugar o fume hood, dahil ang H336 ay nagpapahiwatig ng posibleng epekto na nauugnay sa paglanghap sa central nervous system
• Kumonsulta sa safety data sheet (SDS) ng partikular na supplier bago ang unang paggamit, dahil maaaring mag-iba ang formulation purity at trace impurities sa pagitan ng mga manufacturer.
• Sundin ang mga karaniwang pamamaraan sa pagtatapon ng basura ng kemikal sa laboratoryo kaysa sa mga pangkalahatang daloy ng basura

Tulad ng karamihan sa mga espesyal na ionic na likido, ang tambalang ito ay hindi inuri bilang hazmat para sa karaniwang pagpapadala ng hindi bababa sa isang dokumentasyon ng supplier, na nagpapasimple sa logistik ng pagkuha, ngunit ang pag-uuri na iyon ay hindi dapat basahin bilang isang indikasyon ng mababang panganib sa lab - sumasalamin ito sa mga regulasyon sa transportasyon sa halip na panganib sa pagkakalantad sa trabaho. Ang pagsusuri sa kasalukuyang SDS mula sa partikular na supplier bago simulan ang trabaho ay nananatiling pinaka-maaasahang paraan upang kumpirmahin ang mga kinakailangan sa pangangasiwa, dahil ang data ng kaligtasan ay maaaring i-update habang ang bagong toxicological na impormasyon ay nagiging available.