《表1 低共熔溶剂组成分类[14]》

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《低共熔溶剂在木质纤维类生物质研究中的应用》

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2003年，Abbott等[11]首次发现尿素和氯化胆碱（choline chloride，ChCl）可形成熔点低于室温的溶剂，并具有良好的溶剂性质，命名其为“低共熔溶剂”。由于DESs物理化学特性和离子液体相似，因此也被称为“类离子液体”“离子液体类似物”或“低共熔离子液体”。目前DESs是指由氢键受体和供体通过氢键作用相互连接组成的液体混合物，氢键受体主要包括季铵盐、季鏻盐等，供体主要为羧酸、醇、胺或碳水化合物等。这些合成原料多为可再生资源，合成过程简单，只需将两种原材料按一定摩尔比进行机械混合，在较温和的条件（60～120℃）下搅拌为透明液体即可，具有无毒、可生物降解、利用率高等优点。如DESs最常使用的原材料之一ChCl又称维生素B4，是一种饲料添加剂，年产量有百万吨，因此DESs的合成价格仅为离子液体合成价格的20%左右[12]。最近，Crawford等[13]发现DESs可通过双螺杆挤出方式连续合成，这种方式生产率可达6 kg/h，较分批合成的传统方式提高4个数量级，这为DESs的工业化应用奠定了基础。DESs的组成可用Cat+X-z Y通用公式表示，其中Cat+为铵盐、鏻盐、锍阳离子等，X-指卤素阴离子等路易斯碱阴离子，Y为氢键供体，主要为路易斯酸或布朗酸，z数量的Y与X-之间会形成氢键作用抑制固体的析出，从而导致混合物熔点低于各组分[11]。根据氢键供体Y的种类不同，DESs可被分为四大类，如表1所示。