Ionische Flüssigkeit

Ionische Flüssigkeiten (englisch Ionic Liquids (IL), auch Room Temperature Ionic Liquids (RTIL)) sind Salze, deren Schmelztemperatur weniger als 100 °C beträgt. Wie alle Salze bestehen sie aus Anionen und Kationen. Durch deren Variation können die physikalisch-chemischen Eigenschaften einer ionischen Flüssigkeit in weiten Grenzen variiert und auf technische Anforderungen hin optimiert werden. Ionische Flüssigkeiten werden vor allem als Lösungsmittel verwendet und auf Grund ihrer strukturellen Vielfalt auch als designer solvents bezeichnet. So können sie zum Lösen von Cellulose und in elektrochemischen Prozessen eingesetzt werden. Auf Grund ihres geringen Dampfdrucks werden sie auch als grüne Lösungsmittel bezeichnet, dem entgegen steht jedoch ihr Bioakkumulationspotential sowie ihre Toxizität. Aktuelle Forschung beschäftigt sich mit der Synthese von biokompatiblen ionischen Flüssigkeiten.

Ionische Flüssigkeiten besitzen einen für Salze untypischen niedrigen Schmelzpunkt. Dieser kann durch den sterischen Anspruch, also die räumlich Ausdehnung der Ionen und durch Ladungsdelokalisierung in Anion und Kation erklärt werden. Bereits geringe thermische Energie genügt daher, um die Gitterenergie zu überwinden und die feste Kristallstruktur aufzubrechen.

Typische Kationen sind Imidazolium oder Pyridinium, Ammonium und Phosphonium. Als Anionen kommen Halogenide und schwach koordinierende Ionen, wie Tetrafluoroborate oder Hexafluorophosphate, aber auch Trifluoracetate, Triflate und Tosylate in Frage.