Liquide ionique - Définition

Avantages

• On peut optimiser leurs caractéristiques pour une application donnée en modifiant la nature du couple anion/cation.
• La vitesse des réactions, la sélectivité et le rendement sont souvent meilleurs dans les liquides ioniques.
• Leur non volatilité est mise à profit dans de nombreux processus chimiques, car elle garantit notamment une non-exposition des opérateurs aux vapeurs de solvant.

Les liquides ioniques possèdent une pression de vapeur nulle aux conditions ambiantes et sont donc non-volatiles et permettent d’éviter les problèmes de sécurité et de pollution lié à l’évaporation du solvant. Les liquides ioniques sont des bons solvants pour les sels et sont immiscible dans d’autres solvants. Le produit organique de la réaction peut facilement être extrait des liquides ioniques dans lesquels sont présent les catalyseurs. Le catalyseur peut être ainsi être séparé des produits et réutilisé. Bien que l’extraction nécessite l’utilisation d’un solvant organique, le procédé de réutilisation du catalyseur et du solvant reste bénéfique pour l’environnement. De plus, une distillation peut aussi permettre de recueillir le produit.

Cependant la totalité des effets des liquides ioniques sur l’environnement n’a pas été complètement étudié.

Les liquides ioniques peuvent être fonctionnalisés. L’ajout d’un groupement peut augmenter le caractère recyclable d’un liquide ionique

Applications

• Comme solvants dans des réactions de synthèse et de catalyse. Par exemple les réactions de cycloadition de Diels-Alder, l'alkylation et l'acylation de Friedel-Craft, les réactions d'hydrogénation, d'hydroformylation, d'oxydation ou les réactions de Heck.
• Comme substituts aux solvants organiques traditionnels dans les systèmes biphasiques intervenant dans les processus de séparation et d'extraction.
• Comme électrolytes en électrochimie.
• Comme solvant dans la synthèse de matériaux, et plus particulièrement de matériaux nanostructurés: oxydes mésoporeux, nanoparticules métalliques ou particules anisotropes (nanofeuillets ou nanorods).
• Leur stabilité thermique, leur caractère non inflammable et non volatil en font des solvants d'avenir pour des procédés industriels.

le [PF6][BMIM]

Défauts

• Nombre de ces composés ont une certaine toxicité intrinsèque. N'étant pas volatiles, leur élimination totale, notamment lors du séchage de composés pharmaceutiquement actifs, est très difficile.
• Les solvants sont souvent utilisés comme volant thermiques pour sécuriser des procédés industriels, la température du milieu ne dépassant pas le point d'ébullition du solvant. Avec les liquides ioniques, cette barrière n'existe plus et un emballement de réaction est ainsi susceptible d'atteindre une éventuelle température de décomposition des produits formés
• De même, en cas de surchauffe, des dégradations du solvant peuvent survenir à la place de son évaporation, pouvant mener à d'autres sous-produits toxiques.
• Le prix de revient élevé de ces solvants par rapport aux solvants classiques limite grandement leur utilisation, malgré les possibilités avancées de recyclage.