CN102449101A - 溴化锂/水吸收循环系统中的离子化合物 - Google Patents
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Abstract
本文公开了包含溴化锂、水和至少一种离子化合物的组合物。这些组合物可用作吸收循环体系中的工作流体。已证实，所述离子化合物添加剂减少了此类吸收循环体系中的结晶。
Description
本专利申请根据35U.S.C.§119(e)，要求美国临时申请61/165,160(提交于2009年3月31日)；美国临时申请61/165,166(提交于2009年3月31日)；和美国临时申请61/165,173(提交于2009年3月31日)的优先权和权益；每一篇所述文献以引用方式全文并入本文，作为其一部分以用于所有目的。
技术领域
本公开涉及溴化锂/水吸收循环体系，并且涉及结晶抑制添加剂在其中的应用。
发明背景
全球有显著百分比的商业空调和工业制冷设备基于使用吸收循环体系。这些体系中的大多数使用水作为制冷剂，并且使用卤化锂(例如LiBr)作为吸收剂。遗憾的是，在平常实践中，溴化锂水合物趋于在局部操作温度和溴化锂浓度接近、有时无意中低于结晶曲线的设备区域内结晶。因此，溴化锂盐从溴化锂/水溶液中沉淀出来，限制了可行的操作条件范围，限制了吸收循环的能量效率，并且阻止了创新如气冷式冷凝器和吸收器的应用。气冷操作消除了对水冷却塔以及它们相关的原始成本、运行成本、维护成本、空间要求和大量耗水(在世界上许多地区内为有限资源)的需要。
虽然美国专利5,846,450公开了甲酸钾在吸收体系中的使用，但是仍需要不受结晶限制并且能够以可能的最节能模式运转的吸收循环体系。
发明概述
本文所公开的是包含溴化锂、水和至少一种离子化合物的组合物，所述离子化合物包含：
至少一种阳离子，所述阳离子选自由下式结构表示的阳离子：
以及它们的混合物；
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R12和R13独立地选自：
(i)H，
(ii)卤素，
(iii)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(v)C6-C20未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中R7、R8和R9独立地选自：
(i)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状
(ii)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的烷烃或烯烃；
(iii)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的烷烃或烯烃，
(v)C6-C25未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH。
本文还公开了包含溴化锂、水和至少一种离子化合物的组合物，所述离子化合物包含至少一种阳离子和至少一种阴离子，其中所述阳离子选自锂、钠、钾、铯、铷以及由下式结构表示的阳离子：
以及它们的混合物；
其中R1、R2、R3、R4、R5、和R6独立地选自：
(i)H，
(ii)卤素，
(iii)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(v)C6-C20未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基，和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；并且
其中R7、R8、R9和R10独立地选自：
(i)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C25未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(iv)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中所述阴离子选自下列一种或多种成员：[HCO2]-、[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[SO4]2-、[PO3]3-、[HPO3]2-、[H2PO3]1-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、I-、BR1R2R3R4、BOR1OR2OR3OR4、任选被烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷酸根[1-碳代十二硼烷酸根(1-)]、碳硼烷[二碳代十二硼烷酸根(1-)]；以及由下式结构表示的阴离子：
以及它们的混合物；
其中R11选自：
(i)-H、-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(iii)C6-C10未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10未取代杂芳基；和
(iv)C6-C10取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH。
本文还公开了包含溴化锂、水和至少一种离子化合物的组合物，所述离子化合物选自：
丙酸N，N-二甲基乙醇铵；
乙酸双(2-甲氧基乙基)铵；
乙醇酸胆碱；
乙酸N，N-二甲基乙醇铵；
甲基硫酸1，2，4-三甲基吡唑
甲基硫酸三-(2-羟乙基)甲基铵；
甲酸四甲基铵；
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸十四烷基(三正丁基)
乙酰丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
二氢亚磷酸1-丁基-3-甲基咪唑
甲基硫酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸胆碱；
三氟乙酸1-丁基-1-甲基吡咯烷
二氯乙酸四甲基铵；
乙醇酸钠；
琥珀酰胺酸四丁基
1，1，2，2-四氟乙磺酸十四烷基(三正丁基)
1，1，2，2-四氟乙磺酸胆碱；
乙酸锂；
丙酮酸四甲基铵；
乙醇酸N，N-二甲基乙醇铵；
二氢亚磷酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑
丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，3-二甲基碘化咪唑
三氟乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
三氟乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
三氟乙酸甲基三辛基铵；
三氟乙酸二乙醇铵；
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑
丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，3-二甲基碘化咪唑
三氟乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
三氟乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
三氟乙酸甲基三辛基铵；
三氟乙酸二乙醇铵；
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-乙基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-2，3-二甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-辛基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸四(羟基乙基)铵；
九氟丁磺酸十四烷基(三己基)
乙酰丙酸1-(N，N，N-二甲基丙基氨基乙基)-5-甲基吡咯烷-2-酮；
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸1，3-二甲基咪唑
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1，3-二甲基咪唑
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸四丁基
抗坏血酸1-乙基-3-甲基咪唑
托酚酸四甲基铵；
膦酰基乙酸三甲基苄基铵；
乙酰丙酸四甲基铵；以及它们的混合物。
本发明还通过操作或运转适于根据循环重复期间释放和吸收的热实现加热或冷却的温度调节装置，确定了吸收式循环的效力或性能。
在本文的另一个实施方案中，本发明提供了实施吸收式循环的温度调节装置，其中所述工作流体包含如本文所述的组合物。
在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了调节物体、介质或空间温度的方法，所述方法包括在位于所述物体、介质或空间附近的装置中实施吸收循环，其中水被吸收到卤化锂和如本文所述的离子化合物的水溶液中。
在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了在卤化锂水溶液中降低溶液中发生起始结晶时的温度和/或溶液冻结时的温度的方法，所述方法包括使所述溶液与包含如本文所述的离子化合物的添加剂混合。
附图简述
图1是吸收循环体系(具体地讲是冷却体系)一个实施方案的示意图。
发明详述
在提出下述实施方案详情之前，首先定义或阐明如下一些术语：
热传递介质(本文还称为热传递流体、热传递组合物或热传递流体组合物)是用于将热从热源传递至散热器的工作流体。
制冷剂是在循环中用作热传递流体的化合物或化合物的混合物，其中所述流体有时经历从液体至气体再回至液体的相变。在吸收循环体系中，制冷剂为工作流体对的挥发性组分。
工作流体对为用于在吸收循环体系中提供冷却或加热作用的包含吸收剂和制冷剂的流体对。一般来讲，工作流体彼此具有亲和力，例如一种在另一种中的溶解度。
吸收剂是工作流体，它是用于吸收循环体系中的工作流体对的非挥发性组分。
吸收循环体系是通过使用工作流体对提供加热或冷却效果和如本文所述的吸收效果的任何体系。在一个实施方案中，吸收循环体系包括制冷的吸收式冷却器。在另一个实施方案中，吸收循环体系包括可制热或制冷的吸收式热力泵。在另一个实施方案中，吸收循环体系包括吸收式加热器。在电力相对于能够驱动吸收体系的天然气或其它燃料源供不应求的区域内，使用吸收循环体系供冷或供热。此外，吸收循环体系可由可利用的废热驱动，从而改善能量利用的整体效率。
在一些实施方案中，溴化锂可包含其它卤化锂，包括氟化锂、氯化锂、碘化锂、以及它们的混合物。预计溴化锂中其它卤化锂的含量较低，绝大多数为氯化物。在一些实施方案中，溴化锂以水合物形式存在。
在一个实施方案中，离子化合物是包含阳离子和阴离子的不同于溴化锂的任何化合物。在另一个实施方案中，离子化合物包括在室温下为固体的任何离子化合物。在另一个实施方案中，离子化合物包括离子液体。
在一个实施方案中，离子液体是在低于100℃的温度下为液体的有机离子化合物。它们不同于其它离子化合物，因为它们具有低熔点，并且它们在广泛的温度范围内趋于为液体。离子液体基本上不具有蒸汽压，并且它们可以是中性、酸性或碱性的。离子液体的特性可通过改变阳离子和阴离子而定制。可用于本发明的离子液体的阳离子或阴离子基本上可以是任何阳离子或阴离子，使得阳离子和阴离子合在一起形成在等于或低于100℃下为液体的有机化合物。
在一个实施方案中，通过使含氮的杂环(优选杂芳环)与烷基化试剂(例如卤代烷)反应形成季铵盐，并且与各种路易斯酸或它们的共轭碱进行离子交换或其它适宜的反应形成离子液体，来制得离子液体。适宜杂芳环的实例包括取代的吡啶、咪唑、取代的咪唑、吡咯和取代的吡咯。这些环可用几乎任何直链、支链或环状C1-20烷基来烷基化，但是所述烷基优选为C1-16基团。各种三芳基膦、硫醚以及环状和非环状季铵盐也可用于此目的。可使用的抗衡离子包括氯铝酸根、溴铝酸根、氯化镓、四氟硼酸根、四氯硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、三氟甲磺酸根、甲磺酸根、对甲苯磺酸根、六氟锑酸根、六氟砷酸根、四氯铝酸根、四溴铝酸根、高氯酸根、氢氧根阴离子、二氯化铜阴离子、三氯化铁阴离子、三氯化锌阴离子、以及各种包含镧、钾、锂、镍、钴、锰和其他金属的阴离子。
在另一个实施方案中，离子液体还可通过盐复分解、通过酸碱中和反应、或通过季铵化选定的含氮化合物来合成；或它们可从若干公司如Merck(Darmstadt，Germany)或BASF(Mount Olive，NJ)商购获得。
可用于本文的离子液体的代表性实例包括在描述于下列来源中的那些中，如“J.Chem.Tech.Biotechnol.”，68：351-356(1997)；“Chem.Ind.”，68：249-263(1996)；“J.Phys.Condensed Matter”，5：(supp34B)：B99-B106(1993)；“Chemical and Engineering News”，1998年3月30日，32-37；“J.Mater.Chem.”，8：2627-2636(1998)；“Chem.Rev.”，99：2071-2084(1999)；和WO 05/113,702(以及其中引用的参考文献)。在一个实施方案中，可通过例如制备各种季铵阳离子的烷基衍生物，并且改变相结合的阴离子，获得离子液体库，即离子液体组合库。可通过改变路易斯酸的摩尔当量和类型以及组合来调节离子液体的酸性。
组合物
在本文的一个实施方案中，公开了组合物，所述组合物包含：
a)溴化锂；
b)水；和
至少一种离子化合物，所述离子化合物包含至少一种阳离子，所述阳离子选自由下式结构表示的阳离子：
以及它们的混合物；
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R12和R13独立地选自：
(i)H，
(ii)卤素，
(iii)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(v)C6-C20未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；并且
R7、R8和R9独立地选自：
(i)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C25未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(iv)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中任选R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9中的至少两个可合在一起形成环状或二环烷基或烯基。
在一个特定的实施方案中，离子化合物包括具有阴离子的那些，所述阴离子选自下列阴离子、以及它们的混合物：
[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO3]3-、[HPO3]2-、[H2PO3]1-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-、SCN-；BR1R2R3R4、BOR1OR2OR3OR4、任选被烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷酸根(1-碳代十二硼烷酸根(1-))、任选被烷基胺、取代的烷基胺、烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷(二碳代十二硼烷酸根(1-))、任何氟化阴离子、以及它们的混合物。
在另一个特定实施方案中，任何氟化阴离子包括[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3CF2SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-、[CF3OCFHCF2SO3]-、[CF3CF2OCFHCF2SO3]-、[CF3CFHOCF2CF2SO3]-、[CF2HCF2OCF2CF2SO3]-、[CF2ICF2OCF2CF2SO3]-、[CF3CF2OCF2CF2SO3]-、[(CF2HCF2SO2)2N]-、[(CF3CFHCF2SO2)2N]-；和F-。
在另一个实施方案中，本文公开了离子化合物，所述离子化合物包括具有下式的阴离子的那些：
其中R11选自：
(i)-H、任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C10未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10未取代杂芳基；和
(iv)C6-C10取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH。
在另一个特定实施方案中，阴离子可包括乙酰丙酸根。乙酰丙酸根离子为由下式结构表示的阴离子：
在另一个实施方案中，本文公开了组合物，所述组合物包含：
a)溴化锂，
b)水，和
c)至少一种离子化合物，所述离子化合物包含至少一种阳离子和至少一种阴离子，其中所述阳离子选自锂、钠、钾、铯、铷；以及
由下式结构表示的阳离子：
以及它们的混合物；
其中R1、R2、R3、R4、R5、和R6独立地选自：
(i)H，
(ii)卤素，
(iii)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(v)C6-C20未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；
其中R7、R8、R9和R10独立地选自：
(i)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C25未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(iv)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中任选R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10中的至少两个合在一起形成环状或二环烷基或烯基。
所述阴离子选自：
[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO3]3-、[HPO3]2-、[H2PO3]1-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、I-、BR1R2R3R4、BOR1OR2OR3OR4、任选被烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷酸根(1-碳代十二硼烷酸根(1-))、任选被烷基胺、取代的烷基胺、烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷(二碳代十二硼烷酸根(1-))；
氟化阴离子，所述氟化阴离子选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3CF2SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-、[CF3OCFHCF2SO3]-、[CF3CF2OCFHCF2SO3]-、[CF3CFHOCF2CF2SO3]-、[CF2HCF2OCF2CF2SO3]-、[CF2ICF2OCF2CF2SO3]-、[CF3CF2OCF2CF2SO3]-、[(CF2HCF2SO2)2N]-、[(CF3CFHCF2SO2)2N]-、F-、以及
下式的阴离子：
其中R11选自：
(i)-H、任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自C1、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C10未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10未取代杂芳基；和
(iv)C6-C10取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C10-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；
以及它们的混合物。
在一个特定实施方案中，阴离子可包括乙酰丙酸根。乙酰丙酸根离子为由下式结构表示的阴离子：
在本文的另一个实施方案中，本文公开了组合物，所述组合物包含：
a.溴化锂；
b.水；和
c.至少一种离子化合物，所述离子化合物选自：
丙酸N，N-二甲基乙醇铵；
乙酸双(2-甲氧基乙基)铵；
乙醇酸胆碱；
乙酸N，N-二甲基乙醇铵；
甲基硫酸1，2，4-三甲基吡唑
甲基硫酸三-(2-羟乙基)甲基铵；
甲酸四甲基铵；
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸十四烷基(三正丁基)
乙酰丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
二氢亚磷酸1-丁基-3-甲基咪唑
甲基硫酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸胆碱；
三氟乙酸1-丁基-1-甲基吡咯烷
二氯乙酸四甲基铵；
乙醇酸钠；
琥珀酰胺酸四丁基
1，1，2，2-四氟乙磺酸十四烷基(三正丁基)
1，1，2，2-四氟乙磺酸胆碱；
乙酸锂；
丙酮酸四甲基铵；
乙醇酸N，N-二甲基乙醇铵；
二氢亚磷酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑
丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，3-二甲基碘化咪唑
三氟乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
三氟乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
三氟乙酸甲基三辛基铵；
三氟乙酸二乙醇铵；
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑
丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，3-二甲基碘化咪唑
三氟乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
三氟乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
三氟乙酸甲基三辛基铵；
三氟乙酸二乙醇铵；
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-乙基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-2，3-二甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-辛基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸四(羟基乙基)铵；
九氟丁磺酸十四烷基(三己基)
乙酰丙酸1-(N，N，N-二甲基丙基氨基乙基)-5-甲基吡咯烷-2-酮；
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸1，3-二甲基咪唑
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1，3-二甲基咪唑
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸四丁基
抗坏血酸1-乙基-3-甲基咪唑
托酚酸四甲基铵；
膦酰基乙酸三甲基苄基铵；
乙酰丙酸四甲基铵；以及它们的混合物。
上文所列的离子化合物可商购获得，或可由本文所述方法制得。
在本文公开的组合物中，溴化锂、水和离子化合物的量可不同。在一个实施方案中，所述组合物包含约30重量％至约85重量％的在水中的溴化锂。在另一个实施方案中，所述组合物包含约40重量％至约75重量％的在水中的溴化锂。在另一个实施方案中，所述组合物包含约55重量％至约70重量％的在水中的溴化锂。
在一个实施方案中，如本文所公开的组合物包含相对于所述组合物中的LiBr约10摩尔份每一百万摩尔份(ppm)至约50,000ppm的一种或多种离子化合物。在另一个实施方案中，所述组合物包含相对于所述组合物中的LiBr约100ppm至约10,000ppm的一种或多种离子化合物。在另一个实施方案中，所述组合物包含相对于所述组合物中的LiBr约1000ppm至约5000ppm的一种或多种离子化合物。
在一个实施方案中，本文公开的组合物包含基于所述总组合物约1重量％至约15重量％的一种或多种离子化合物。在另一个实施方案中，本文公开的组合物包含基于所述总组合物约5重量％至约12重量％的一种或多种离子化合物。在另一个实施方案中，本文公开的组合物包含基于所述总组合物约8重量％至约12重量％的一种或多种离子化合物。
在一个实施方案中，本文公开的组合物可包含附加化合物，所述附加化合物选自：溴盐；碱金属盐、磷酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氰亚铁酸盐、氯化物；冠醚、一元羧酸、多元羧酸、二膦酸、多磷酸、磷酸酯；以及它们的组合。
在另一个实施方案中，附加化合物包括溴酸钾、氰亚铁酸钾、乙二胺四乙酸(EDTA)、磷酸、丙二酸、苹果酸、碘酸钾、三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、5-氨基-2，4，6-三氧代-1，3-全氢嘧啶-N，N-二乙酸(氨基巴比土酸-N，N-二乙酸)、多磷酸(多PA)、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)、氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、焦磷酸(PPA)、亚甲基二膦酸(MDPA)、以及包含上述一种或多种化合物的组合。
在一个实施方案中，这些附加化合物可以与离子化合物相同的量存在于所公开的组合物中。在另一个实施方案中，这些附加化合物可以大于离子化合物的量存在于所公开的组合物中。在另一个实施方案中，这些附加化合物可以小于离子化合物的量存在于所公开的组合物中。
本文所公开的组合物中可包含其它添加剂。此类添加剂包括例如腐蚀抑制剂(例如钼酸盐)、碱性处理剂(例如氢氧化锂)、消泡剂(包括醇和二醇)、以及本领域已知用于吸收循环体系中的工作流体的任何其它添加剂。
在一个实施方案中，本文所公开的组合物可通过任何方便的方法将所需量的各个组分混合来制备。优选的方法是称量所需组分量，然后在适当的容器中将组分混合。如果需要，可使用搅拌。此外，可施加热以加速各种组分的溶解。
使用方法
在一个实施方案中，本文公开了可用于广泛吸收循环应用范围的制冷剂和吸收剂组合物，所述组合物包含离子化合物添加剂，所述应用包括但不限于制冷、空调、加热和发电。具体地讲，包含离子化合物添加剂的LiBr/水体系可用于吸收式冷冻机(提供舒适的空调)和热力泵(供热和供冷)中。此外，使用离子化合物添加剂，能够在新型并且不同的冷却或加热应用中使用LiBr/水吸收体系，所有这些旨在包括于本发明描述的范畴内。
如前所述，包含溴化锂、水和离子化合物的组合物可用于实施吸收循环。
将离子化合物掺入到吸收循环体系的LiBr/水工作流体中，预计将使LiBr浓度-温度结晶曲线移向更高的LiBr浓度和更低的温度。因此，它将使体系在更广泛的LiBr浓度和温度范围内更可靠的运转，而不出现LiBr的结晶。此外，如果体系能够在更低的温度下运转而不出现溴化锂结晶，则吸收式冷却可应用于更低温度的应用。
一个简单吸收式冷却体系实施方案的示意图示于图1中。所述体系由冷凝器和具有膨胀装置的蒸发器构成，所述膨胀装置与普通蒸汽压缩循环中所用的设备类似，但是吸收器-发生器溶液回路替代了所述压缩机。所述吸收器-发生器溶液回路可由吸收器、发生器、换热器、压力控制装置(或膨胀装置)和使溶液循环的泵构成。
在典型的吸收循环体系中，通过将水蒸汽吸收到溴化锂(例如LiBr)溶液中，然后将其释放出来，实现水制冷剂从蒸发器向冷凝器的传送。LiBr/水吸收体系在部分真空(约标准大气压力的1/100)下运作，以使水在足够冷的温度(约40℉)下蒸发，以获得约44℉的冷冻水。
可参照图1描述吸收循环。制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液收集于吸收器1的底部。使用泵2以使制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液经由管线10移动通过(管壳式)换热器3以用于预热(来自发生器的制冷剂含量低的吸收剂/制冷剂溶液提供热量，如后文所述)。离开换热器后，制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液进入发生器4中。发生器内是经由管线16运载炉气、蒸汽或热水的管束。炉气、蒸汽或热水将热量转移到制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液中。热致使吸收剂/制冷剂溶液将制冷剂蒸汽释放到冷凝器5中，留下制冷剂含量低的吸收剂/制冷剂溶液。制冷剂现为高压蒸汽。一定量的制冷剂保留在吸收剂/制冷剂溶液中，但是制冷剂的量少于离开吸收器的制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液中的量制冷剂含量低的吸收剂/制冷剂溶液经由管线11移入到换热器3中，其中它被泵送离开吸收器的制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液冷却。制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液从换热器经由管线12移至吸收器，并且收集在其开始循环的吸收器底部。
将冷却水供向冷凝器，并且制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝形成制冷剂液体。制冷剂液体经由管线17从冷凝器通过膨胀装置8移至蒸发器7，所述膨胀装置将制冷剂液体部分蒸发。部分蒸发的制冷剂液体进入水或某些其它热传递流体流动通过其中的蒸发器。当液体制冷剂蒸发形成制冷剂蒸汽时，水或热传递流体被冷却。冷却的水或热传递流体循环回至待冷却的主体如建筑，从而提供所期望的冷却效应，如空调。制冷剂蒸汽从蒸发器移至吸收器。吸收剂对制冷剂的高亲和力使得制冷剂溶于吸收剂/制冷剂溶液中。制冷剂吸收到吸收剂中，同样产生热(吸收热)。冷却水移动通过吸收器管簇，以从体系中移除此吸收热。收集在吸收器底部的溶液再次成为制冷剂含量高的吸收剂/制冷剂溶液，其将再次开始循环。
冷却水用于如上所述的吸收器和冷凝器中。冷却水将经由管线13流入到体系内的吸收器中，其中由于制冷剂溶入到吸收剂时的溶解热，它被稍稍加热。冷却水将经由管线14从吸收器移至冷凝器管簇，其中它将提供冷却作用，以将制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液体。因此，冷却水被再次稍微加热，并且经由管线15从冷凝器流至冷却塔或旨在将体系中摄取的热释放到大气中并且向体系再次提供冷却水的其它装置。
供向发生器以将制冷剂蒸汽从吸收剂/制冷剂溶液中释放出来的热水、蒸汽或炉气可由任何数目的来源提供，包括用来自内燃机(炉气)的废热加热的水和太阳能加热的水，等等。
在一个实施方案中，本文公开了制冷方法，所述方法包括形成制冷剂/吸收剂混合物，将所述混合物加热以释放出制冷剂蒸汽，将所述制冷剂冷凝形成液体制冷剂，在热传递流体附近蒸发所述液体制冷剂，将所述热传递流体传送至待冷却主体附近，并且再次形成吸收剂/制冷剂溶液；其中所述吸收剂/制冷剂溶液包含本文所公开的组合物，所述组合物包含溴化锂、水和至少一种离子化合物。
待冷却的主体可以是任何空间、位置、期望冷却的物体或主体，包括例如宾馆或餐馆或工业加工区域内需要空调或冷藏间的建筑内部空间。
在另一个实施方案中，可以与上文所述制冷方法相类似的方式，使用例如吸收式热力泵，采用吸收循环来产生热。在此方法中，由吸收器内制冷剂溶入吸收剂中而产生的溶解热和由冷凝器内制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液体而产生的冷凝热可被传递给用于加热任何空间、位置、物体或主体的水或某些其它热传递流体。
在一个实施方案中，提供了控制在包含水和溴化锂的制冷剂流体中结晶的方法，所述方法包括向所述制冷剂流体中加入如本文所公开的离子化合物。
在另一个实施方案中，提供了降低吸收循环体系温度下限的方法，所述方法包括提供如本文所公开的组合物作为所述体系的工作流体，其中所述组合物包含溴化锂、水和至少一种离子化合物。
设备
在一个实施方案中，本文公开的是吸收循环体系设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，其中包含于所述设备中的工作流体包含溴化锂、水和至少一种离子化合物。
在一个实施方案中，所公开的设备排列类似于图1中所示。在一个实施方案中，所公开的设备还包括换热器。
在另一个实施方案中，本文公开的是吸收循环设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器；其中包含于所述设备中的工作流体包含溴化锂、水和至少一种离子化合物；并且其中所述设备为吸收式冷冻机。
在另一个实施方案中，本文公开的是吸收循环设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器；其中包含于所述设备中的工作流体包含溴化锂、水和至少一种离子化合物；并且其中所述设备为吸收式热力泵。
本发明涉及温度调节装置，所述装置基于在吸收式冷却和/或加热体系中使用制冷剂对，从而实施吸收循环。本发明还涉及可用制冷剂对中包含的材料，并且还涉及通过使用如本文所述的制冷剂对，运转温度调节装置获得的温度调节(冷却或加热)方法。本发明还涉及通过将适用于本文的制冷剂对掺入到具有有利特性的工作流体中，改善那些制冷剂对的方法。
制冷剂是可用作热能传递载体的流体物质。当制冷剂从液相变成蒸汽相(蒸发)时，它从周围环境中移除热；而当它从蒸汽相变成液相(冷凝)时，它向周围环境供热。虽然术语制冷剂可表示仅用于冷却的物质，但是本文中该术语按其用于冷却或加热的体系或装置中适用的热能传递载体或物质的一般含义使用。
术语“制冷剂对”和“制冷剂/吸收剂对”可替换使用，并且是指适用于实施或运转吸收循环的混合物，所述吸收循环需要同时存在制冷剂和吸收剂，其中所述吸收剂吸收所述制冷剂。吸收循环能量效率的提高直接正比于吸收剂对制冷剂的高吸收程度(即制冷剂与其高度混溶，或制冷剂可较大程度地溶于其中)。因此，吸收加热或冷却循环中所用的吸收剂还适宜为对制冷剂(例如水)具有高溶解度并且相对于制冷剂还具有非常高沸点的物质。如别处所述，本文的吸收剂通常为卤化锂或卤化锂水溶液，而所述制冷剂通常为水。
工作流体是制冷剂对和一种或多种添加剂的组合物，所述添加剂被掺入到其中以在温度调节装置中实施吸收循环时改善制冷剂对转移热能的效率。
图1示出了典型的吸收循环以及运转所述吸收循环的装置中所包含组件的示意图。所述装置由冷凝器和蒸发器单元以及膨胀阀构成，类似于普通的蒸汽压缩循环，但是吸收器-发生器溶液回路代替了压缩机。所述回路可由吸收器、发生器、换热器、调压装置和用于循环溶液的泵构成。在一些实施方案中，吸收剂吸收制冷剂时由吸收器释放的热可用于加热发生器中的制冷剂与吸收剂的混合物，以使制冷剂以蒸汽的形式与吸收剂分离。
如图1所示，用于运转吸收循环的典型装置可包括如附图左侧所示的组件如吸收器-发生器溶液回路，如同压缩机机械工作一样，其通过热能流出和流入来增加制冷剂蒸汽的压力，其中所述回路可由吸收器、发生器、换热器、调压装置和用于循环溶液的泵构成。所述设备还由冷凝器和具有膨胀阀的蒸发器单元构成，如附图右侧所示。
在如图1所示的设备中，在吸收器中形成制冷剂和吸收剂的混合物；将所述混合物传至发生器，其中将所述混合物加热以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离，并且提高制冷剂蒸汽的压力；将制冷剂蒸汽传至冷凝器，其中在压力下将所述蒸汽冷凝成液体；将所述液体制冷剂传至膨胀装置，其中液体制冷剂的压力降低以形成液体和蒸汽制冷剂的混合物；将液体和蒸汽制冷剂的混合物传至蒸发器，其中将剩余液体蒸发形成制冷剂蒸汽；将离开蒸发器的制冷剂蒸汽传至吸收器以重复步骤(a)，并且再次形成制冷剂蒸汽和吸收剂的混合物。
吸收循环和其中运转所述循环的体系进一步论述于“ApplicationGuide for Absorption Cooling/Refrigeration Using Recovered Heat”[Dorgan等人(American Society of Heating，Refrigeration and Air ConditioningEngineers，Inc.，1995，Atlanta，GA，第5章)]和Van Nostrand的Scientific Encyclopedia，“Heat Pump”(2005，John Wiley&Sons，Inc.)中。
如图1中所示的装置和如本文所公开的装置能够使用卤化锂作为吸收剂并且使用水作为制冷剂来实施吸收循环。此类装置还能够实施如本文所述的一种或多种方法中的任何一种。因此，本发明的另一个实施方案是基本上如图1所示或所述的装置。
因此在一个实施方案中，本发明提供了用于加热物体、介质或空间的装置，所述装置包括(a)形成制冷剂与吸收剂混合物的吸收器；(b)接纳来自吸收器的混合物并且将所述混合物加热以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离并且提高制冷剂蒸汽压力的发生器；(c)位于待加热物体、介质或空间附近的接纳来自发生器的蒸汽并且在压力下将所述蒸汽冷凝成液体的冷凝器；(d)离开冷凝器的液体制冷剂通过其降低液体压力以形成液体和蒸汽制冷剂混合物的减压装置；(e)接纳通过减压装置的液体和蒸汽制冷剂混合物以将剩余液体蒸发形成制冷剂蒸汽的蒸发器；和(f)将离开蒸发器的制冷剂蒸汽传至吸收器的装置。
在另一个实施方案中，本发明还提供了用于冷却物体、介质或空间的装置，所述装置包括(a)形成制冷剂与吸收剂混合物的吸收器；(b)接纳来自吸收器的混合物并且将所述混合物加热以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离并且提高制冷剂蒸汽压力的发生器；(c)接纳来自发生器的蒸汽并且在压力下将所述蒸汽冷凝成液体的冷凝器；(d)离开冷凝器的液体制冷剂通过其降低液体压力以形成液体和蒸汽制冷剂混合物的减压装置；(e)位于待冷却物体、介质或空间附近的接纳通过减压装置的液体和蒸汽制冷剂混合物以将剩余液体蒸发形成制冷剂蒸汽的蒸发器；和(f)将离开蒸发器的制冷剂蒸汽传至吸收器的装置。
可运用本发明的装置，以用于或组装成或用作冷藏机、冷冻机、制冰机、空调、工业冷却体系、加热器或热力泵。这些器械中的每一种均可被置于住宅、商业或工业环境中，或可被组合到移动装置诸如轿车、卡车、公共汽车、火车、飞机、或其它用于运输的装置中，或可被组合到一件器材诸如医疗器械中。
在另一个实施方案中，本发明还提供了用于加热物体、介质或空间的方法，所述方法包括(a)用吸收剂吸收制冷剂蒸汽以形成混合物；(b)加热所述混合物以使制冷剂以蒸汽形式与所述吸收剂分离，并且提高所述制冷剂蒸汽的压力；(c)在待加热物体、介质或空间附近，在压力下将所述制冷剂蒸汽冷凝成液体；(d)降低所述液体制冷剂的压力，并且将所述制冷剂蒸发形成制冷剂蒸汽；以及(e)重复步骤(a)以用吸收剂再次吸收所述制冷剂蒸汽。
在另一个实施方案中，本发明还提供了用于冷却物体、介质或空间的方法，所述方法包括(a)用吸收剂吸收制冷剂蒸汽以形成混合物；(b)加热所述混合物以使制冷剂以蒸汽形式与所述吸收剂分离，并且提高所述制冷剂蒸汽的压力；(c)在压力下将所述制冷剂蒸汽冷凝成液体；(d)在待冷却物体、介质或空间附近，降低所述液体制冷剂的压力，并且将所述制冷剂蒸发形成制冷剂蒸汽；以及(e)重复步骤(a)以用吸收剂再次吸收所述制冷剂蒸汽。
在另一个实施方案中，本发明还提供了在实施吸收循环的设备中加热物体、介质或空间的方法，所述方法为(a)在吸收器中形成制冷剂与吸收剂混合物；(b)将所述混合物传至发生器，其中将所述混合物加热以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离并且提高制冷剂蒸汽的压力；(c)将制冷剂蒸汽传至待加热物体、介质或空间附近的冷凝器，其中在压力下将所述蒸汽冷凝成液体；(d)将所述液体制冷剂传至膨胀装置，其中降低液体制冷剂的压力以形成液体和蒸汽制冷剂的混合物；(e)将液体和蒸汽制冷剂的混合物传至蒸发器，其中将剩余液体蒸发形成制冷剂蒸汽；以及(f)将离开蒸发器的所述制冷剂蒸汽传至吸收器以重复步骤(a)，并且再次形成制冷剂蒸汽与吸收剂的混合物。
在另一个实施方案中，本发明还提供了在实施吸收循环的设备中冷却物体、介质或空间的方法，所述方法为(a)在吸收器中形成制冷剂与吸收剂混合物；(b)将所述混合物传至发生器，其中将所述混合物加热以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离并且提高制冷剂蒸汽的压力；(c)将制冷剂蒸汽传至冷凝器，其中在压力下将所述蒸汽冷凝成液体；(d)将所述液体制冷剂传至膨胀装置，其中降低液体制冷剂的压力以形成液体和蒸汽制冷剂的混合物；(e)将液体和蒸汽制冷剂的混合物传至待冷却物体、介质或空间附近的蒸发器，其中将剩余液体蒸发形成制冷剂蒸汽；以及(f)将离开蒸发器的所述制冷剂蒸汽传至吸收器以重复步骤(a)，并且再次形成制冷剂蒸汽与吸收剂的混合物。
在如上所述的任何装置或方法中，吸收剂、制冷剂和/或工作流体可为任何一种或多种本文所述的那些，并且步骤(b)中与制冷剂分离的吸收剂可再循环以用于后面步骤中。
其它相关的吸收式温度调节体系和使用所述体系的方法公开于同时提交的共同转让的由代理人档案号和美国临时申请号列出的如下专利申请中，将所述文献以引用方式全文并入本文，作为其一部分以用于所有目的，即：
CL4624、美国临时申请61/165,155(现为美国专利申请SN12/xxxxxx)。
实施例
本文所公开的概念将在下列实施例中进一步描述，所述实施例不限制权利要求中描述的发明范围。
一般方法和材料
下文实施例中所用的离子化合物可从下列来源商购获得，或可如下所述制得：
制备1-乙酰丙酸胆碱
在氮气氛手套箱中，向配备磁力搅拌棒的125mL锥形瓶中加入13.46g氢氧化胆碱溶液(45重量％的甲醇溶液，Aldrich(St.Louis，MO，USA)。称量6.22g乙酰丙酸(98％，Aldrich，0.052mole)放入闪烁小瓶中。加入约5mL甲醇以稍微稀释所述乙酰丙酸。然后将乙酰丙酸和甲醇的溶液加入到搅拌着的氢氧化胆碱的甲醇溶液中。用三份1.5mL份的甲醇淋洗闪烁小瓶，倒入到锥形瓶中，以完成加料。使所述反应混合物在环境温度下搅拌过夜。
然后将约3.25g活性脱色碳加入到反应混合物中。在塑性烧结过滤漏斗中，将产物液体通过用甲醇润湿的助滤剂薄垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)从活性碳中过滤出来。用相同的三份10mL份甲醇淋洗锥形瓶和滤出的固体，与滤液并在一起。将所得黄色产物滤液转移到配备磁力搅拌棒的200mL圆底烧瓶中，并且使用适用于手套箱的高真空泵和液体N2冷阱，移除挥发性物质。在手套箱前室(＜30毫托)，在真空下实施残余挥发性物质的进一步移除，获得10.19g透明的黄色液体。
制备2-甲酸四甲基铵[TMA][甲酸盐]
在室温下用甲酸(2.2658g，90.4％，Mallinckrodt Baker(Phillipsburg，NJ，USA))处理四甲基氢氧化铵(16.25g 25％的甲醇溶液，Aldrich)，同时搅拌直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为白色固体。
制备3-乙醇酸胆碱
在氮气氛手套箱中，将269.3g氢氧化胆碱溶液(45重量％的甲醇溶液，Aldrich)加入到500mL锥形瓶中。将氢氧化胆碱溶液倒入到配备磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中。用三份10mL份的甲醇淋洗500mL锥形瓶，倒入到500mL圆底烧瓶中，以完成转移。称量76.8g乙醇酸(99％，Aldrich)，放入到250mL锥形瓶中。在20分钟内将乙醇酸缓慢加入到搅拌着的氢氧化胆碱的甲醇溶液中。用三份10mL份的甲醇淋洗250mL锥形瓶，倒入到500mL圆底烧瓶中，以完成加料。将乙醇酸加入到氢氧化胆碱溶液中之后3小时，将三份20mL份的活性脱色碳加入到反应混合物中。使所述反应混合物在环境温度下搅拌过夜。
使所得反应混合物通过接连的活性脱色碳垫(用甲醇预润湿)和下面的助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(SantaBarbara，CA)出售)(同样用甲醇预润湿)过滤到500mL塑性烧结过滤漏斗中。用三份20mL份的甲醇淋洗固体滤垫，与滤液并在一起。将所得黄色产物滤液转移到配备磁力搅拌棒的干净的500mL圆底烧瓶中。使用适用于手套箱的高真空泵和液体N2冷阱移除挥发性物质。然后在环境温度下，在手套箱前室(＜100毫托)中真空移除残余的挥发性物质，获得166.6g粘稠的黄色液体产物。
制备4-bmim和emim的二氢亚磷酸盐
在室温下用亚磷酸(0.2090g，99％，Aldrich)处理1-丁基-3-甲基咪唑
(bmim)碳酸氢盐(1.0230g 50％的H2O溶液，Aldrich)，同时搅拌。观察到气体快速释放出来，并且搅拌所述混合物直至完全均匀。减压除水，并且所得产物为透明粘稠的油。
在室温下用亚磷酸(0.2387g，99％，Aldrich)处理1-乙基-3-甲基咪唑
(emim)碳酸氢盐(1.0162g 50％的MeOH/H2O溶液，Aldrich)，同时搅拌。观察到气体快速释放出来，并且搅拌所述混合物直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为透明粘稠的油。
制备5-
如下所述制备具有所示结构的乙酰丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
([bmim)[Lev])：
将水(300mL)和氧化银(I)(6.0g，0.026mole)加入到配备磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中。向搅拌着的深黑色浆液中加入乙酰丙酸(5.8g，0.050mole)。然后向搅拌着的所得深褐色浆液中加入1-丁基-3-甲基氯化咪唑
([bmim][Cl]，8.7g，0.050mole)。加入[bmim][Cl]后，明显形成白色沉淀(可能是AgCl)。使反应混合物在环境温度下搅拌16小时，之后混合物呈现为具有白色色调的浆液。
使所得反应混合物通过烧结玻璃过滤器顶部的用水预润湿的助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)过滤，并且收集包含所需产物的滤液。用附加的三份30mL份水将助滤剂垫中的残余产物从助滤剂中淋洗出来，并且与滤液并在一起。使用旋转蒸发器，从滤液中真空移除大量溶剂水。然后用高真空泵将产物进一步干燥，留有10.6g产物。
如下所述制备具有所示结构的乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
([emim)[Lev])：
将水(300mL)和氧化银(I)(6.0g，0.026mole)加入到配备磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中。向搅拌着的深黑色浆液中加入乙酰丙酸(6.0g，0.052mole)。然后向搅拌着的所得深褐色浆液中加入1-乙基-3-甲基氯化咪唑
([emim][Cl]，7.6g，0.052mole)。加入[emim][Cl]后，明显形成白色沉淀(据信为AgCl)。使反应混合物在环境温度下搅拌16小时，之后混合物呈现为具有白色色调的浆液。
使所得反应混合物通过烧结玻璃过滤器顶部的用水预润湿的助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)过滤，并且收集包含所需产物的滤液。用附加的三份30mL份水将助滤剂垫中的残余产物从助滤剂中淋洗出来，并且与滤液并在一起。使用旋转蒸发器，从滤液中真空移除大量溶剂水。然后用高真空泵将产物进一步干燥，留有8.3g产物。
制备6-异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑 
[bmim-异丁酸盐]
向配备磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中，加入6.46g氧化银(I)(Ag2O，Aldrich，0.028mole)和约35mL CH3NO2溶剂。将所述烧瓶放置于磁力搅拌台上的冰-水浴中。向搅拌着的Ag2O浆液中，缓慢加入溶于约40mL CH3NO2溶剂中的3.96g异丁酸酐(Aldrich，0.025mole)。使搅拌着的所得浆液升至环境温度，并且向该混合物中缓慢加入溶于约30mLCH3NO2溶剂中的8.68g1-丁基-3-甲基氯化咪唑
(bmim-Cl，Fluka/Aldrich，0.050mole)。成浆固体的颜色在bmim-Cl加入后的起初约10分钟内，呈现从黑色至黄色的变化。使所得反应混合物搅拌约48小时。
将产物混合物过滤，并且用旋转蒸发器，在50℃下从滤液中真空移除挥发性物质。在环境温度下，在手套箱前室(＜100毫托)中约16小时完成挥发性物质的进一步真空移除，获得11g橙色中间体产物液体，其因额外的沉淀而变得稍微浑浊。
向8.1g份的浑浊中间体产物液体中加入约250mL水。使所得产物水溶液过滤通过助滤剂(硅藻土过滤介质，以商标Celite由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)。使用旋转蒸发器，在50℃下从产物滤液中移除大部分的水。然后在环境温度下，在手套箱前室(＜100毫托)中约16小时真空移除残余的挥发性物质，获得6.3g透明的橙色液体。
制备7-丙酸1-丁基-3-甲基咪唑 
[bmim-丙酸盐]
向配备磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中，加入6.46g氧化银(I)(Ag2O，Aldrich，0.028mole)和约40mL CH3NO2溶剂。将所述烧瓶放置于磁力搅拌台上的冰-水浴中。向搅拌着的Ag2O浆液中，缓慢加入溶于约40mL CH3NO2溶剂中的3.25g丙酸酐(Aldrich，0.025mole)。使搅拌着的所得浆液升至环境温度，并且向该混合物中加入溶于约40mL CH3NO2溶剂中的8.70g1-丁基-3-甲基氯化咪唑
(bmim-Cl，Fluka/Aldrich，0.050mole)。使所得反应混合物搅拌约16小时。成浆固体的颜色呈现从黑色至黄色的变化。
将产物混合物过滤，并且用旋转蒸发器，在50℃下从滤液中真空移除挥发性物质。向因额外沉淀变得浑浊的该中间体产物液体中，加入约250mL水。使所得产物水溶液过滤通过助滤剂(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)。
使用旋转蒸发器，在50℃下从产物滤液中移除大部分的水。然后在环境温度下，在手套箱前室(＜100毫托)中约16小时真空移除残余的挥发性物质，获得9.3g透明的红色液体。
制备8-丙酮酸四甲基铵
在室温下用丙酮酸(2.3g，95％，Aldrich)处理四甲基氢氧化铵(16.25g 25％的甲醇溶液，Aldrich)，同时搅拌直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为白色固体。
制备9-乙醇酸钠
在氮气氛手套箱中，将2.84g甲醇钠(95％，Aldrich，0.050mol)加入到配备磁力搅拌棒的50mL圆底烧瓶中。称量3.84g乙醇酸(99％，Aldrich，0.050mole)放入闪烁小瓶中。将约10mL甲醇加入到所述闪烁小瓶中，所述甲醇将大部分乙醇酸溶解。将乙醇酸的甲醇溶液缓慢滴加到包含甲醇钠的50mL圆底烧瓶中，同时搅拌。初始加入乙醇酸溶液后，随着残余甲醇钠的溶解，存在短暂的液体均相期。随着乙醇酸溶液的持续加入，相对于显著量的甲醇溶剂，形成大体积固体。用三份3mL份的甲醇淋洗闪烁小瓶，以完成乙醇酸向反应混合物中的加入。由于烧瓶的大部分体积(约90％)呈现由固体组成，因此使反应混合物在环境温度下搅拌3天以使酸-碱充分平衡。
然后使用适用于手套箱的高真空泵和液体N2冷阱，从反应混合物中移除挥发性物质。在环境温度下，在手套箱前室(＜50毫托)中真空移除残余的挥发性物质，获得4.3g白色固体。
制备10-二氯乙酸四甲基铵
在室温下用二氯乙酸(2.3g，Aldrich)处理四甲基氢氧化铵(16.25g25％的甲醇溶液，Aldrich)，同时搅拌直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为白色固体。
制备11-琥珀酰胺酸四丁基
向配备磁力搅拌棒的125mL圆底烧瓶中，加入34.56g四丁基氢氧化
溶液(40重量％的水溶液，Aldrich，0.050mole)。称量6.04g琥珀酰胺酸(97％，Aldrich，0.050mole)放入闪烁小瓶中。将固体琥珀酰胺酸小心地加入到搅拌着的四丁基氢氧化
的水溶液中。用四份5mL份的甲醇淋洗闪烁小瓶，倒入到锥形瓶中，以完成加料。使所得透明反应溶液在环境温度下搅拌过夜。
将透明的反应溶液和搅拌棒倒入到100mL圆底烧瓶中。用三份5mL份的甲醇淋洗锥形瓶，以完成转移。使用适用于手套箱的高真空泵和液体N2冷阱移除挥发性物质。然后在环境温度下，在手套箱前室(＜100毫托)中真空移除残余的挥发性物质，获得15.81g固体白色产物。
制备12-1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑 
(bmim-TPES)
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸钾(TPES-K)：
向1加仑反应容器(由镍合金制得，以商标Hastelloy
C276由HaynesInternational，Inc.(Kokomo，Indiana)出售)中加入水合亚硫酸钾(Aldrich，88g，0.56mole)、焦亚硫酸钾(Mallinckrodt(Phillipsburg，NJ，USA)，340g，1.53mol)和去离子水(2000mL)的溶液。将容器冷却至7℃，排空至0.05MPa，并且用氮气吹扫。将排空/吹扫循环再重复两次。然后向所述容器中加入全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE，DuPont(Wilmington，DE，USA)，600g，2.78mole)，并且将它加热至125℃，此时内部压力为2.31MPa。使反应温度在125℃下保持10小时。压力下降至0.26MPa，此时将容器放空并且冷却至25℃。粗反应产物为白色结晶沉淀物，其上有无色的含水层(pH＝7)。
将产物浆液通过烧结玻璃漏斗抽滤，然后将湿滤饼在真空炉(60℃，0.01MPa)中干燥48小时。获得灰白色晶体产物(904g，97％收率)。
1，1，2-三氟(全氟乙氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
在500mL烧瓶中，将1-丁基-3-甲基氯化咪唑
(bmim-Cl，Acros(Hampton，NH，USA)，7.8g)和无水丙酮(150mL)在室温下混合。在室温下，在单独的200mL烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸钾(TPES-K，15.0g)溶于无水丙酮(300mL)中。将这两种溶液合并，并且在氮气正压下使其磁力搅拌12小时。然后使KCl沉淀沉降，在其上方保留无色溶液。使反应混合物通过用丙酮润湿的助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)过滤一次，然后再次通过烧结玻璃漏斗以移除KCl。先在旋转蒸发器上，然后在高真空管路(4Pa，25℃)上抽真空2小时，以移除丙酮。残余的KCl仍从溶液中沉淀出来，因此将二氯甲烷(50mL)加入到粗产物中，然后用去离子水(2×50mL)洗涤所述粗产物。使溶液在硫酸镁上干燥，并且真空移除溶剂，获得产物，为粘稠的浅黄色油(12.0g，62％收率)。
制备13-乙酰丙酸1-(N，N，N-二甲基丙基氨基乙基)-5-甲基吡咯烷-2-酮([MeDMPAP][Lev])
如下所述制备具有328.45g mol-1分子量和所示结构的乙酰丙酸1-(N，N，N-二甲基丙基氨基乙基)-5-甲基吡咯烷酮-2-酮([MeDMPAP][Lev])C17H32N2O4：
通过乙酰丙酸乙酯与N，N-二甲基乙二胺的环还原氨化反应(如美国专利7,157,588中进一步论述的)，制得具有170.25g mol-1分子量的1-(2-(二甲基氨基)乙基)-5-甲基吡咯烷酮-2-酮(MeDMAP)C9H18N2O。
向配备氮气吹扫回流冷凝器的100mL两颈圆底烧瓶中，加入18.30g(0.108mole)MeDMAP、16.66g(0.212mole)1-氯丙烷、和28.39g为反应溶剂的乙腈。通过用50重量％水和丙二醇混合物填充的再循环浴冷却冷凝器，保持在大约16℃下。在回流和氮吹扫下，用温度控制的油浴将反应混合物加热至85℃。将该反应温度保持66小时，此时根据1H NMR光谱，MeDMP的转化率为约78％。然后将反应混合物热淬火，并在高真空下(大约10-6托)使用涡轮分子泵并将材料加热至约70-80℃干燥过夜。
然后用多份乙醚萃取剂(约300mL，以30-50mL递增)萃取该反应的中间体产物1-(N，N，N-二甲基丙基氨基乙基)-5-甲基吡咯烷酮-2-酮氯化物([MeDMPAP][Cl])C12H25N2OCl(分子量为248.79g mol-1)，以除去原料，根据1H NMR光谱，获得约97％[MeDMPAP][Cl]的最终纯度。该氯化物盐溶解于二氯甲烷中，用活性炭搅拌过夜，倾倒通过填装有中性和酸性氧化铝的柱子，然后用甲醇洗涤。通过1H NMR光谱所测得的该氯化物盐中间体的最终纯度大约99％。
在500mL锥形瓶中，将5.031g(0.0202mole)该[MeDMPAP][Cl]中间体溶于约150mL纯化水中。将该溶液加入到2.372g(0.102mole)氧化银(I)和2.596g(0.0224mole)乙酰丙酸的约200mL纯化水浆液中。室温下搅拌过夜后，使反应混合物过滤通过包含助滤剂(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)的砂芯漏斗，以移除氯化银产物和残余的氧化银(I)。用旋转蒸发器在真空下从滤液中除去水，然后将所述产物两次溶解于甲醇，通过包含Celite
的砂芯漏斗进行过滤，以除去残余的氯化银和氧化银(I)，接着用旋转蒸发器真空蒸发，以除去甲醇溶剂。然后在高真空下(大约10-5托)使用涡轮分子泵并加热材料至约70℃两天以干燥产物。通过1H NMR光谱所测得的[MeDMPAP][Lev]产物纯度为98.8％。
制备14-1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸钾(HFPS-K)
向1加仑反应容器(由镍合金制得，以商标Hastelloy
C由HaynesInternational，Inc.(Kokomo，Indiana)出售)中加入无水亚硫酸钾(25g，0.20mole)、亚硫酸氢钠(73g，0.70mole)和去离子水(400mL)的溶液。该溶液的pH为5.7。将所述容器冷却至4℃，抽空至0.08MPa，然后加入六氟丙烯(HFP，DuPont，120g，0.8mole，0.43MPa)。搅拌下将所述容器加热至120℃，并且在该温度下保持3小时。压力升至最高1.83MPa，然后在30分钟内降至0.27MPa。在结束时，将容器冷却，并且将剩余的HFP排空，并且用氮气吹扫反应器。最终的溶液具有的pH为7.3。
在旋转蒸发器上真空除水以获得湿固体。然后将固体放入到真空炉(0.02MPa，140℃，48小时)中以获得包含约1重量％水的白色固体。
通过用试剂级丙酮萃取、过滤和干燥，可将粗制HFPS-K进一步提纯和分离。
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
将氯化1-丁基-3-甲基咪唑
(bmim-Cl，50.0g，Acros(Hampton，NH))和高纯度的无水丙酮(＞99.5％，500mL)混合于1升烧瓶中，并且在磁力搅拌下加热至回流，直至固体完全溶解。在室温下，在单独的1升烧瓶中，将1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸钾(HFPS-K)溶解在高纯度的无水丙酮(550mL)中。在室温下将这两种溶液合并，并且在氮气正压下将其磁力搅拌12小时。停止搅拌，并且使KCl沉淀沉降。通过抽滤通过具有助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)的烧结玻璃漏斗移除该固体。真空除去丙酮以得到黄色的油。通过使用高纯度丙酮(100mL)稀释并且与脱色碳(5g)搅拌来进一步纯化该油。将混合物抽滤并且真空除去丙酮，以得到无色的油。在4Pa和25℃下将其进一步干燥2小时，获得68.6g产物。
制备15-1，1，2，2-四氟乙磺酸胆碱(TFES-K)([HCF2CF2SO3]-)：
1，1，2，2-四氟乙磺酸钾
向1加仑反应容器(由镍合金制得，以商标Hastelloy
C276由HaynesInternational，Inc.(Kokomo，Indiana)出售)中加入水合亚硫酸钾(176g，1.0mole)、焦亚硫酸钾(610g，2.8mole)和去离子水(2000mL)的溶液。该溶液的pH为5.8。将容器冷却至18℃，排空至0.10MPa，并且用氮气吹扫。将排空/吹扫循环再重复两次。然后向所述容器中加入四氟乙烯(TFE，66g)，并且将其加热至100℃，此时内部压力为1.14MPa。将反应温度升至125℃，并且在该温度下保持3小时。当TFE压力由于反应而下降时，以小规模等分试样(每次20至30g)加入更多的TFE，以将操作压力大致保持在1.14至1.48MPa之间。初始预载66g后已加入了500g(5.0mol)TFE时，将容器排空，并且冷却至25℃。透明浅黄色反应溶液的pH为10-11。通过加入焦亚硫酸钾(16g)，将该溶液缓冲至pH 7。
在旋转蒸发器上真空除水，获得湿固体。然后将固体在冷冻干燥器(Virtis Freezemobile 35xl；Gardiner，NY)中放置72小时，以将水含量减至约1.5重量％(1387g粗料)。所有固体的理论质量为1351g。质量衡算非常接近理论值，并且分离出的固体由于水分而具有稍高的质量。这一加入的冷冻干燥步骤具有的优点是产生自由流动的白色粉末，而在真空炉中处理则获得皂状固体团块，所述固体团块非常难以取出，并且不得不使其破裂和破碎而将其从烧瓶中取出。
通过用试剂级丙酮萃取、过滤和干燥，可将粗制TFES-K进一步提纯和分离。
1，1，2，2-四氟乙磺酸
使具有侧臂的100mL圆底烧瓶配备数字温度计和磁力搅拌棒，并且在氮气正压下放入到冰浴中。向所述烧瓶中加入50g得自前面步骤的粗制TFES-K以及30g浓硫酸(EM Science，95-98％)和78g发烟硫酸(Acros，20重量％SO3)，同时搅拌。选择此量的发烟硫酸，使得SO3与水反应，并且将硫酸以及粗制TFES-K中的水移除，同时仍以稍过量存在。混合致使少量放热，这由冰浴控制。放热结束后，将具有水冷凝器的蒸馏头放置在烧瓶上，并且在安全挡板后将其在氮气下加热。使用PTFE薄膜真空泵(Buchi V-500)以100托(13kPa)的梯级缓慢降低压力以避免起泡。还将干冰冷阱放置在蒸馏设备与泵之间，以收集任何过量的SO3。当罐温达到120℃时，将压力保持在20-30托(2.7-4.0kPa)，无色液体开始回流，之后在110℃和31托(4.1kPa)下蒸出。获得较低沸点的杂质初馏物(2.0g)，之后收集到28g所期望的无色酸TFESA。
1，1，2，2-四氟乙磺酸胆碱
在氮气氛手套箱中，将约100g氢氧化胆碱溶液(45重量％的甲醇溶液，Aldrich)加入到500mL锥形瓶中。将氢氧化胆碱溶液倒入到配备磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中。用三份10mL份的甲醇淋洗500mL锥形瓶，倒入到500mL圆底烧瓶中，以完成转移。称量约25g TFESA加入到250mL锥形瓶中。在20分钟内将TFESA缓慢加入到搅拌着的氢氧化胆碱的甲醇溶液中。用三份10mL份的甲醇淋洗250mL锥形瓶，倒入到500mL圆底烧瓶中，以完成加料。将TFESA加入到氢氧化胆碱溶液中之后3小时，将三份10mL份的活性脱色碳加入到反应混合物中。使所述反应混合物在环境温度下搅拌过夜。
在塑性烧结过滤漏斗中，将产物液体通过用甲醇润湿的助滤剂薄垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)从活性碳中过滤出来。用相同的三份10mL份甲醇淋洗锥形瓶和滤出的固体，与滤液并在一起。将所得产物滤液转移到配备磁力搅拌棒的200mL圆底烧瓶中，并且使用适用于手套箱的高真空泵和液体N2冷阱，移除挥发性物质。在手套箱前室(＜30毫托)，在真空下实施残余挥发性物质的进一步移除，获得透明的液体。
制备16-1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸十四烷基(三正丁 基) 
[4，4，4，14]P[HFPS]
向4升圆底烧瓶中加入十四烷基(三正丁基)氯化
(以商标Cyphos
IC167由Cytec Industries，Inc.(West Paterson，NJ)出售的离子液体，345g)和去离子水(1000mL)。将混合物电磁搅拌，直至其为一个相。在单独的2升烧瓶中，将1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸钾(HFPS-K，214g，参见制备14)溶于去离子水(1100mL)中。将这些溶液混合，获得乳白色的油。所述油缓慢固化(439g)，并且通过抽滤移出，然后溶于氯仿(300mL)中。用氯仿(100mL)将剩余的含水层(pH＝2)萃取一次。将氯仿层合并，并且用碳酸钠水溶液(50mL)洗涤，以移除任何酸性杂质。然后将它们在硫酸镁上干燥，抽滤，并且先在旋转蒸发器上，然后在高真空管路(4Pa，100℃)上真空浓缩16小时，获得最终产物，所述产物在冷却至室温时固化成白色固体(380g，76％收率)。
制备17-1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-2，3-二甲基咪唑
[b2mim][TFES]
在大的圆底烧瓶中，将氯化1-丁基-2，3-二甲基咪唑(22.8g，0.121mole，Acros(Hampton，NH，USA))与试剂级丙酮(250mL)混合，并且剧烈搅拌。在单独的圆底烧瓶中，将1，1，2，2-四氟乙磺酸钾(TFES-K，26.6g，0.121mole，参见制备15)加入到试剂级丙酮(250mL)中，并且小心地将该溶液加入到氯化1-丁基-2，3-二甲基咪唑
溶液中。将大烧瓶浸入到油浴中，并且在60℃下加热回流10小时。然后使用大烧结玻璃漏斗，将反应混合物过滤以移除形成的白色KCl沉淀，并且将滤液在旋转蒸发器上放置4小时以移除丙酮。反应方案如下所示：
制备18-1，1，2，2-四氟乙磺酸十四烷基(三正丁基) 
[4，4，4，14]P[TFES]
向4升圆底烧瓶中加入十四烷基(三正丁基)氯化
(以商标Cyphos
IL 167由Cytec Industries，Inc.(West Paterson，NJ)出售的离子液体，～340g)和去离子水(1000mL)。将混合物电磁搅拌，直至其为一个相。在单独的2升烧瓶中，将1，1，2，2-四氟乙磺酸钾(TFES-K，～210g，参见制备15)溶于去离子水(1100mL)中。将这些溶液混合，获得乳白色的油。所述油缓慢固化(～400g)，并且通过抽滤移出，然后溶于氯仿(300mL)中。用氯仿(100mL)将剩余的含水层(pH＝2)萃取一次。将氯仿层合并，并且用碳酸钠水溶液(50mL)洗涤，以移除任何酸性杂质。然后将它们在硫酸镁上干燥，抽滤，并且先在旋转蒸发器上，然后在高真空管路(4Pa，100℃)上真空浓缩～16小时，获得最终产物，所述产物在冷却至室温时固化成白色固体(～70％收率)。
制备19-1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
(bmim-TTES)
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸钾(TTES-K)
向1加仑反应容器(由镍合金制得，以商标Hastelloy
C276由HaynesInternational，Inc.(Kokomo，Indiana)出售)中加入水合亚硫酸钾(114g，0.72mole)、焦亚硫酸钾(440g，1.98mole)和去离子水(2000mL)的溶液。该溶液的pH为5.8。将容器冷却至-35℃，排空至0.08MPa，并且用氮气吹扫。将排空/吹扫循环再重复两次。然后向该容器中加入全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE，600g，3.61mol)，然后将其加热至125℃，此时内部压力为3.29MPa。使反应温度在125℃下保持6小时。压力下降至0.27MPa，此时将容器放空并且冷却至25℃。冷却后，形成所需产物的白色结晶沉淀物，在其上方为无色清澈水溶液(pH＝7)。
该白色固体的19F NMR谱显示是纯的所期望的产物，而含水层的谱显示有微小但可检测量的氟化杂质。
将所述溶液通过烧结玻璃漏斗吸滤6hr，以移除大部分的水。然后在0.01MPa和50℃下将湿滤饼干燥48小时。这样获得854g(83％收率)白色粉末。由于过滤期间不需要的异构体遗留在水中，因此最终产物是异构纯的(由19F和1H NMR证实)。
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
在室温下，将1-丁基-3-甲基氯化咪唑(bmim-Cl，10.0g，Aldrich)和去离子水(15mL)混合于200mL烧瓶中。在室温下，在单独的200mL烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸钾(TTES-K，16.4g)溶于去离子水(90mL)中。将这两种溶液在室温下混合，并且使其在氮气正压下磁力搅拌30分钟，获得两相混合物，其中所需的离子液体为底层相。使层分离，并且用2×50mL份二氯甲烷萃取含水相。将合并的有机层在硫酸镁上干燥，并且真空浓缩。将无色的油状产物在5Pa和25℃下干燥4小时以获得15.0g产物。
制备20-1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸四丁基
[TBP][TTES]
向200mL圆底烧瓶中，加入去离子水(100mL)和四正丁基溴化
(Cytec Canada Inc.，20.2g)。将混合物电磁搅拌，直至固体全部溶解。在单独的300mL烧瓶中，使1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸钾(TTES-K，20.0g，参见制备19)溶于加热至70℃的去离子水(400mL)中。在N2正压和26℃下将这些溶液混合并且搅拌2小时，获得油状下层。分离出产物油层，并且用氯仿(30mL)稀释，然后用碳酸钠水溶液(4mL)洗涤一次，以移除任何酸性杂质，并且先在旋转蒸发器上，然后在高真空管路(8Pa，24℃)上真空浓缩2小时，获得最终产物，为无色的油(28.1g，85％收率)。
制备21-抗坏血酸1-乙基-3-甲基咪唑 [emim][抗坏血酸盐]
在室温下用抗坏血酸(0.5247g，98％，Alfa Aesar)处理1-乙基-3-甲基咪唑
碳酸氢盐(1.02g 50％的MeOH/H2O溶液，Aldrich)，同时搅拌。观察到气体快速释放出来，并且搅拌所述混合物直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为褐色凝胶。
制备22-1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1，3-二甲基咪唑 
[mmim][TPES]
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸
使具有侧臂的100mL圆底烧瓶配备数字温度计和磁力搅拌棒，并且在氮气正压下放入到冰浴中。向所述烧瓶中加入50g粗制TPES-K(参见制备12)以及30g浓硫酸(EM Science，95-98％)和78g发烟硫酸(Acros，20重量％SO3)，同时搅拌。选择此量的发烟硫酸，使得SO3与水反应，并且将硫酸以及粗制TPES-K中的水移除，同时仍以稍过量存在。混合致使少量放热，这由冰浴控制。放热结束后，将具有水冷凝器的蒸馏头放置在烧瓶上，并且在安全挡板后将其在氮气下加热。使用PTFE薄膜真空泵(Buchi V-500)以100托(13kPa)的梯级缓慢降低压力以避免起泡。还将干冰冷阱放置在蒸馏设备与泵之间，以收集任何过量的SO3。当罐温达到120℃时，将压力保持在20-30托(2.7-4.0kPa)，无色液体开始回流，之后在110℃和31托(4.1kPa)下蒸出。获得较低沸点的杂质初馏物(2.0g)，之后收集到28g所期望的无色酸TPES酸。
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1，3-二甲基咪唑 
[mmim][TPES]
在室温下用TPES酸(0.9432g)处理Mmim碳酸氢盐(1.0032g 50％的MeOH/H2O溶液，Aldrich)，同时搅拌。观察到气体快速释放出来，并且搅拌所述混合物直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为黄色凝胶。
制备23-托酚酸四甲基铵[TMA][托酚酸盐]
将五水合四甲基氢氧化铵(0.998g，97％，Aldrich)溶于去离子水(2mL)中，并且在室温下用托酚酮(0.673g，98％，Aldrich)处理，同时搅拌直至完全均匀。减压下从亮黄色溶液中除水，并且所得产物为粘稠的橙棕色半固体。
制备24-乙酰丙酸四甲基铵[TMA][lev]
在室温下用乙酰丙酸(0.314g，98％，Aldrich)处理四甲基氢氧化铵(0.999g 25％的甲醇溶液，Aldrich)，同时搅拌直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为橙棕色凝胶。
制备25-1，1，2，2-四氟乙磺酸1-乙基-3-甲基咪唑 
[emim][TFES]
向500mL圆底烧瓶中加入1-乙基-3-甲基氯化咪唑
(emim-Cl，98％，61.0g，Aldrich)和试剂级丙酮(500mL)。温和加热混合物(50℃)，直至几乎所有emim-Cl均溶解。向单独的500mL烧瓶中加入1，1，2，2-四氟乙磺酸钾(TFES-K，90.2g，参见制备13)以及试剂级丙酮(350mL)。将该第二混合物在24℃下磁力搅拌，直至所有TFES-K溶解。将这些溶液混合于1升烧瓶中，获得乳白色悬浮液。将混合物在24℃下搅拌24小时。然后使KCl沉淀沉降，在其上方保留透明的绿色溶液。
使反应混合物通过助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)过滤一次，然后再次通过烧结玻璃漏斗以移除KCl。先在旋转蒸发器上，然后在高真空管路(4Pa，25℃)上抽真空2小时，以移除丙酮。产物为粘稠的浅黄色油(76.0g，64％收率)。反应方案如下所示：
制备26-膦酰基乙酸苄基三甲基铵
在室温下用2-膦酰基乙酸(0.33g，98％，Aldrich)处理苄基三甲基氢氧化铵(1.01g 40％的水溶液，Aldrich)，同时搅拌直至完全均匀。减压移除水，并且所得产物为白色固体。
制备27-乙酰丙酸1，3-二甲基咪唑 
[mmim][lev]
在室温下用乙酰丙酸(0.37g，98％，Aldrich)处理1，3-二甲基咪唑
碳酸氢盐(1.01g 50％的MeOH/H2O溶液，Aldrich)，同时搅拌。观察到气体快速释放出来，并且搅拌所述混合物直至完全均匀。减压移除溶剂，并且所得产物为粘稠的液体。
制备28-1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑 
[bmim][TFES]
在1升烧瓶中混合1-丁基-3-甲基氯化咪唑
(60.0g，得自Aldrich)和高纯度的无水丙酮(＞99.5％，Aldrich，300mL)，并且加热回流，同时磁力搅拌直至固体完全溶解。在室温下，在单独的1升烧瓶中，将1，1，2，2-四氟乙磺酸钾(TFES-K，75.6g，参见制备15)溶于高纯度的无水丙酮(500mL)中。在室温下将这两种溶液合并，并且在氮气正压下将其磁力搅拌2小时。停止搅拌，并且使KCl沉淀沉降，然后通过具有助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)的烧结玻璃漏斗抽滤移除。真空除去丙酮以得到黄色的油。通过使用高纯度丙酮(100mL)稀释并且与脱色碳(5g)搅拌来进一步纯化该油。再次将混合物抽滤并且真空除去丙酮以得到无色的油。在4Pa和25℃下将其进一步干燥6小时，获得83.6g产物。
制备29-1，1，2，2-四氟乙磺酸1-辛基-3-甲基咪唑
在1升烧瓶中混合1-辛基-3-甲基氯化咪唑
(得自IoLiTec IonicLiquids Technologies GmbH&Co.KG(Denzlingen，Germany))和高纯度的无水丙酮(＞99.5％，Aldrich，300mL)，并且加热回流，同时磁力搅拌直至固体完全溶解。在室温下，在单独的1升烧瓶中，将1，1，2，2-四氟乙磺酸钾(TFES-K，75.6g，参见制备15)溶于高纯度的无水丙酮(500mL)中。在室温下将这两种溶液合并，并且在氮气正压下将其磁力搅拌2小时。停止搅拌，并且使KCl沉淀沉降，然后通过具有助滤剂垫(硅藻土过滤介质，以商标Celite
由World Minerals(Santa Barbara，CA)出售)的烧结玻璃漏斗抽滤移除。真空除去丙酮以得到黄色的油。通过使用高纯度丙酮(100mL)稀释并且与脱色碳(5g)搅拌来进一步纯化该油。再次将混合物抽滤并且真空除去丙酮以得到无色的油。
制备31-九氟丁磺酸十四烷基(三己基)
向500mL圆底烧瓶中加入丙酮(50mL，光谱级，EMD)和十四烷基(三己基)氯化(33.7g，以商标Cyphos
IC101由Cytec Industries，Inc.(West Paterson，NJ)出售的离子液体)。将该混合物在室温下磁力搅拌30分钟。在单独的500mL烧瓶中，将九氟丁磺酸钾(17.3g，Fluka，＞97％)溶于100mL丙酮中。将两种溶液混合，同时磁力搅拌，获得白色沉淀(KCl)。
通过抽滤移除沉淀。将溶液真空浓缩，获得浑浊的无色油。向该油中加入氯仿(100mL)。为移除酸性杂质，将该溶液用去离子水(50mL)洗涤一次，用饱和的碳酸钠水溶液(每次50mL)洗涤两次，最后用去离子水(50mL)洗涤。使氯仿溶液在硫酸镁上干燥，并且真空浓缩获得浅黄色的油。将该材料在高真空管路(30毫托，24℃)上进一步干燥8小时，获得23.4g(59％收率)。
制备32-1，3-二甲基碘化咪唑 
[mmim][碘化物]
将5g N-甲基咪唑(可得自Aldrich)加入到2倍摩尔过量的碘甲烷(可得自Aldrich)中。室温下过夜形成晶体。使用旋转蒸发仪，真空蒸去过量的碘甲烷。并且不将产物重结晶，而是按原样使用。
实施例1：结晶温度降低
如下制得65.5至66.0重量％的LiBr(Acros Organics无水99.995％，Alpha Aesar无水99.995％(基于金属)，或Sigma-Aldrich 99.995+％(基于痕量金属))和水(Sigma-Aldrich，HPLC级)的溶液。在手套箱中，在氮气流下称出LiBr，并且加入适当量的水。将混合物加热至80℃，直至所有LiBr溶解(约3小时)。
对于4g LiBr溶液，加入～1,000ppm和～10,000ppm(相对于LiBr的摩尔基准)浓度的添加剂化合物。将所期望量的添加剂加入到4mL玻璃小瓶中，所述小瓶具有内衬PTFE覆面的14B白色丁苯橡胶(Wheaton#W224582)的实心顶盖螺纹闭合件，并且倒入约4g所述LiBr热溶液。同样制得仅包含LiBr溶液的两种对照样品。始终一致地倒入对照样品，以确保整个样品内的LiBr浓度一致。将具有LiBr溶液(两种对照样品)和LiBr/添加剂溶液的小瓶在80℃下加热过夜，同时悬浮于恒温油浴(DowCorning 200)中。首先将样品冷却至50℃，然后以2-5度增量降温。在每个温度下，使小瓶静置约10分钟，同时使温度平衡。摇动小瓶，然后使其再静置20-30分钟，以确保再次降低温度之前没有发生结晶。记录对照样品(不含添加剂的LiBr)和LiBr/添加剂样品结晶时的发生结晶的温度。结果示于表1中。
表1
结果表明，本发明的离子化合物对于LiBr溶液提供了一定程度的结晶温度降低作用。
实施例2：结晶温度降低
如下制得65.5至66.0重量％的LiBr(Acros Organics无水99.995％，Alpha Aesar无水99.995％(基于金属)，或Sigma-Aldrich 99.995+％(基于痕量金属))和水(Sigma-Aldrich，HPLC级)的溶液。在手套箱中，在氮气流下称出LiBr，并且加入适当量的水。将混合物加热至80℃，直至所有LiBr溶解(约3小时)。
对于4g LiBr溶液，加入～1,000ppm和～10,000ppm(相对于LiBr的摩尔基准)浓度的添加剂化合物。将所期望量的添加剂加入到4mL玻璃小瓶中，所述小瓶具有内衬PTFE覆面的14B白色丁苯橡胶(Wheaton#W224582)的实心顶盖螺纹闭合件，并且倒入约4g所述LiBr热溶液。同样制得仅包含LiBr溶液的两种对照样品。始终一致地倒入对照样品，以确保整个样品内的LiBr浓度一致。此外，向每个小瓶中加入若干粒沙土以提供结晶晶种，并且减少过冷的可能。将具有LiBr溶液(两种对照样品)和LiBr/添加剂溶液的小瓶在80℃下加热过夜，同时悬浮于恒温油浴中。如下表2所示冷却样品。摇动小瓶，以确保再次降低温度之前没有发生结晶。记录对照样品和LiBr/添加剂样品在它们结晶时的温度。结果示于表3中。
表2
| 温度(℃) | 时间(分钟) |
| 80 | 开始 |
| 70 | 5 |
| 60 | 5 |
| 55 | 5 |
| 50 | 10 |
| 48 | 5 |
| 46 | 5 |
| 45 | 5 |
| 44 | 5 |
| 43 | 5 |
| 42 | 5 |
| 41 | 5 |
| 40 | 5 |
| 39 | 5 |
| 38 | 5 |
| 37 | 5 |
| 36 | 5 |
| 35 | 5 |
| 34 | 5 |
表3
结果表明，本发明的离子化合物对于LiBr溶液提供了一定程度的结晶温度降低作用。
实施例3：结晶温度降低
如下制得65.5至66.0重量％的LiBr(Acros Organics无水99.995％，Alpha Aesar无水99.995％(基于金属)，或Sigma-Aldrich 99.995+％(基于痕量金属))和水(Sigma-Aldrich，HPLC级)的溶液。在手套箱中，在氮气流下称出LiBr，并且加入适当量的水。将混合物加热至80℃，直至所有LiBr溶解(约3小时)。
对于4g LiBr溶液，加入～10,000ppm(相对于LiBr的摩尔基准)浓度的添加剂化合物。将所期望量的添加剂加入到4mL玻璃小瓶中，所述小瓶具有内衬PTFE覆面的14B白色丁苯橡胶(Wheaton#W224582)的实心顶盖螺纹闭合件，并且倒入约4g所述LiBr热溶液。同样制得仅包含LiBr溶液的两种对照样品。始终一致地倒入对照样品，以确保整个样品内的LiBr浓度一致。此外，向每个小瓶中加入若干粒沙土以提供结晶晶种，并且减少过冷的可能。将具有LiBr溶液(两种对照样品)和LiBr/添加剂溶液的小瓶在80℃下加热过夜，同时悬浮于恒温油浴中。如实施例2的表2中所示，冷却样品。摇动小瓶，以确保再次降低温度之前没有发生结晶。记录对照样品和LiBr/添加剂样品在它们结晶时的温度。结果示于表4中。
表4
表4表明，本发明的离子化合物对于LiBr溶液提供了一定程度的结晶温度降低作用。
适用于本文的离子化合物代表性实例包括离子液体，所述离子液体是在室温(约25℃)下为液体的有机化合物。它们不同于大多数盐，因为它们具有非常低的熔点，并且它们在宽的温度范围内趋于为液体。离子液体基本上不具有蒸汽压，并且它们可以是中性、酸性或碱性的。离子液体的特性可通过改变阳离子和阴离子而定制。本发明离子液体的阳离子或阴离子基本上可以是任何阳离子或阴离子，使得阳离子和阴离子合在一起形成在等于或低于100℃下为液体的有机盐。
通过使含氮的杂环、优选杂芳环与烷基化试剂(例如卤化烷)反应形成季铵盐，并且与各种路易斯酸或它们的共轭碱进行离子交换或其它适宜的反应形成离子液体，来制成许多离子液体。适宜杂芳环的实例包括取代的吡啶、咪唑、取代的咪唑、吡咯和取代的吡咯。这些环可用几乎任何直链、支链或环状C1-20烷基烷基化，但是所述烷基优选为C1-16基团，这是因为大于此的基团可能会获得低熔点固体，而不是离子液体。各种三芳基膦、硫醚以及环状和非环状季铵盐也可用于此目的。可使用的抗衡离子包括氯铝酸根、溴铝酸根、氯化镓、四氟硼酸根、四氯硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、三氟甲磺酸根、甲磺酸根、对甲苯磺酸根、六氟锑酸根、六氟砷酸根、四氯铝酸根、四溴铝酸根、高氯酸根、氢氧根阴离子、二氯化铜阴离子、三氯化铁阴离子、三氯化锌阴离子、以及各种包含镧、钾、锂、镍、钴、锰和其他金属的阴离子。
离子液体还可通过盐复分解、通过酸碱中和反应、或通过季铵化选定的含氮化合物来合成；或它们可从若干公司诸如Merck(Darmstadt，Germany)或BASF(Mount Olive，NJ)商购获得。
可用于本文的离子液体的代表性实例包括在描述于下列来源中的那些中，如“J.Chem.Tech.Biotechnol.”，68：351-356(1997)；“Chem.Ind.”，68：249-263(1996)；“J.Phys.Condensed Matter”，5：(supp34B)：B99-B106(1993)；“Chemical and Engineering News”，1998年3月30日，32-37；“J.Mater.Chem.”8：2627-2636(1998)；“Chem.Rev.”，99：2071-2084(1999)；和WO 05/113,702(以及其中引用的参考文献)。在一个实施方案中，可通过例如制备各种季铵阳离子的烷基衍生物，并且改变相结合的阴离子，获得离子液体库，即离子液体组合库。可通过改变路易斯酸的摩尔当量和类型以及组合来调节离子液体的酸性。
在本说明书中，除非在使用情形下另外明确指明或相反地指出，其中本发明主题的实施方案被论述或描述为包含、包括、含有、具有、涵盖或由一些特征或要素构成，除了明确指明或描述的那些以外的一种或多种特征或要素也可存在于实施方案中。然而，本发明主题的一个可供选择的实施方案可被论述或描述为基本上由某些特征或要素组成，则其中将会显著地改变操作原理或实施方案显著特性的实施方案特征或要素不存在于其中。本发明主题的另一个可供选择的实施方案可被论述或描述为基本上由某些特征或要素组成，在所述实施方案或其非本质变型中，仅存在所具体论述或描述的特征或要素。
在本说明书中，通过选择本文所述或所公开的任何单独阳离子并且选择本文所述或所公开的任何单独阴离子而形成的离子化合物可用于吸收式温度调节体系中。相应地，在其它实施方案中，可将如下形成的离子液体子群用于吸收式温度调节体系中：(i)从本文所述或所公开的阳离子总群中，以总群单个单元的所有各种不同组合形式取出的任何规模的阳离子子群，和(ii)从本文所述或所公开的阴离子总群中，以总群单个单元的所有各种不同组合形式取出的任何规模的阴离子子群。在如上所述进行选择形成离子液体或离子液体子群时，在不存在从其总群中被排除的阳离子群和/或阴离子群成员的情况下确定并且使用所述离子液体或子群进行选择；并且如果需要，可根据使用时被排除的一个或两个总群中的成员而不是使用时所包括的所述一个或两个群的成员，由此进行所述选择。在其它实施方案中，包含通过如上所述进行选择形成的离子液体或离子液体子群的吸收式温度调节体系还可包含本文所述或所公开的任何其它化合物。
本文所示的每个化学式描述了所有不同的单独化合物，所述化合物可通过下列方式组合成：(1)在指定范围内选择可变基团、取代基或数字系数中的一个，而所有其他可变基团、取代基或数字系数保持不变，和(2)在指定范围内，继而对其他可变基团、取代基或数字系数中的每一个进行同样的选择，而其他的保持不变。除了在任何可变的基团、取代基或数字系数的指定范围内所做的由该范围所述的组的仅仅一员的选择之外，多个化合物还可以通过选择整组基团、取代基或数字系数中的一种以上但少于所有成员而描述。当在任何可变的基团、取代基或数字系数的指定范围内所做的选择是包含(i)由该范围所述的整个组的仅仅一员，或者(ii)整个组的一种以上但少于所有成员的子组时，所选择的成员通过忽略掉整个组中未被选择以形成子组的那些成员而选择。在此情况下，所述化合物或多个化合物可以一种或多种可变的基团、取代基或数字系数的定义为特征，其涉及指定范围可变的整个组，但是其中形成子组时被忽略掉的成员不在整个组内。
Claims (25)
1.组合物，所述组合物包含：
a.溴化锂；
b.水；和
c.至少一种离子化合物，所述离子化合物包含至少一种阳离子和至少一种阴离子，其中所述阳离子选自：
钠、钾、铯和下式的阳离子：
以及它们的混合物；
其中R1、R2、R3、R4、R5、和R6独立地选自：
(i)H，
(ii)卤素，
(iii)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(v)C6-C20未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中R7、R8、R9和R10独立地选自：
(i)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C25未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(iv)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中所述阴离子选自：
[HCO2]-、[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[SO4]2-、[PO3]3-、[HPO3]2-、[H2PO3]1-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、I-、BR1R2R3R4、BOR1OR2OR3OR4、任选被烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷酸根(1-碳代十二硼烷酸根(1-))、任选被烷基胺、取代的烷基胺、烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷(二碳代十二硼烷酸根(1-))，
任何氟化阴离子，所述氟化阴离子选自[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3CF2SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-、[CF3OCFHCF2SO3]-、[CF3CF2OCFHCF2SO3]-、[CF3CFHOCF2CF2SO3]-、[CF2HCF2OCF2CF2SO3]-、[CF2ICF2OCF2CF2SO3]-、[CF3CF2OCF2CF2SO3]-、[(CF2HCF2SO2)2N]-、[(CF3CFHCF2SO2)2N]-、F-、以及它们的混合物；和
下式的阴离子：
其中R11选自：
(i)-H、-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C10未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10未取代杂芳基；和
(iv)C6-C10取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；
以及它们的混合物。
2.权利要求1的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物，所述附加化合物选自：
溴盐；碱金属盐、磷酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氰亚铁酸盐、氯化物；冠醚、一元羧酸、多元羧酸、二膦酸、多磷酸、磷酸酯；以及它们的组合。
3.权利要求1的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物，所述附加化合物选自：
溴酸钾、氰亚铁酸钾、乙二胺四乙酸(EDTA)、磷酸、丙二酸、苹果酸、碘酸钾、三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、5-氨基-2，4，6-三氧代-1，3-全氢嘧啶-N，N-二乙酸(氨基巴比土酸-N，N-二乙酸)、多磷酸(多PA)、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)、氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、焦磷酸(PPA)、亚甲基二膦酸(MDPA)、以及包含上述一种或多种化合物的组合。
4.控制制冷剂流体中结晶的方法，所述制冷剂流体包含水和溴化锂，所述方法包括向所述制冷剂流体中加入如权利要求1中所列的离子化合物。
5.吸收式循环设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，其中所述冷凝器和吸收器是气冷的，并且所述工作流体包含权利要求1的组合物。
6.权利要求5的吸收式循环设备，所述设备包括吸收式冷冻机。
7.权利要求5的吸收式循环设备，所述设备包括吸收式热力泵。
8.组合物，所述组合物包含：
溴化锂；
水；和
至少一种离子化合物，所述离子化合物包含：
至少一种阳离子，所述阳离子选自下式的阳离子：
以及它们的混合物；
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R12和R13独立地选自：
(i)H，
(ii)卤素，
(iii)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(iv)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(v)C6-C20未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基，和
(vi)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH；和
其中R7、R8和R9独立地选自：
(i)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子的-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C25未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25未取代杂芳基；和
(iv)C6-C25取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C25取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)-CH3、-C2H5、或C3-C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH。
9.权利要求8的组合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10中的任何一个或由一个以上所述基团组成的任何组包含F-。
10.权利要求8的组合物，其中所述离子化合物包含至少一种阴离子，所述阴离子选自[CH3CO2]-；[HSO4]-；[CH3OSO3]-；[C2H5OSO3]-；[AlCl4]-；[CO3]2-；[HCO3]-；[NO2]-；[NO3]-；[SO4]2-；[PO3]3；[HPO3]2-；[H2PO3]1-；[PO4]3-；[HPO4]2-；[H2PO4]-；[HSO3]-；[CuCl2]-；Cl-；Br-；I-；SCN-；BR1R2R3R4；BOR1OR2OR3OR4；任选被烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷酸根(1-碳代十二硼烷酸根(1-))；任选被烷基胺、取代的烷基胺、烷基或取代的烷基所取代的碳硼烷(二碳代十二硼烷酸根(1-))；以及任何氟化阴离子。
11.权利要求8的组合物，其中所述氟化阴离子选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3CF2SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-、[CF3OCFHCF2SO3]-、[CF3CF2OCFHCF2SO3]-、[CF3CFHOCF2CF2SO3]-、[CF2HCF2OCF2CF2SO3]-、[CF2ICF2OCF2CF2SO3]-、[CF3CF2OCF2CF2SO3]-、[(CF2HCF2SO2)2N]-、[(CF3CFHCF2SO2)2N]-、和F-。
12.权利要求8的组合物，其中所述离子化合物包含至少一种选自下式阴离子的阴离子：
其中R11选自：
(i)-H、任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(ii)包含一至三个选自O、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃；
(iii)C6-C10未取代芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10未取代杂芳基；和
(iv)C6-C10取代的芳基，或具有一至三个独立选自O、N、Si和S的杂原子的C3-C10取代的杂芳基；并且
其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个独立选自下列基团的取代基：
(1)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的成员取代的-CH3、-C2H5、或C3-C10直链、支链或环状烷烃或烯烃，
(2)OH，
(3)NH2，和
(4)SH。
13.权利要求8的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物，所述附加化合物选自：
溴盐；碱金属盐、磷酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氰亚铁酸盐、氯化物；冠醚、一元羧酸、多元羧酸、二膦酸、多磷酸、磷酸酯；以及它们的组合。
14.权利要求8的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物，所述附加化合物选自：
溴酸钾、氰亚铁酸钾、乙二胺四乙酸(EDTA)、磷酸、丙二酸、苹果酸、碘酸钾、三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、5-氨基-2，4，6-三氧代-1，3-全氢嘧啶-N，N-二乙酸(氨基巴比土酸-N，N-二乙酸)、多磷酸(多PA)、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)、氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、焦磷酸(PPA)、亚甲基二膦酸(MDPA)、以及包含上述一种或多种化合物的组合。
15.控制制冷剂流体中结晶的方法，所述制冷剂流体包含水和溴化锂，所述方法包括向所述制冷剂流体中加入如权利要求8中所列的离子化合物。
16.吸收式循环设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，其中所述冷凝器和吸收器是气冷的，并且所述工作流体包含权利要求8的组合物。
17.权利要求8的吸收式循环设备，所述设备包括吸收式冷冻机。
18.权利要求8的吸收式循环设备，所述设备包括吸收式热力泵。
19.组合物，所述组合物包含：
a.溴化锂；
b.水；和
c.至少一种离子化合物，所述离子化合物选自：
丙酸N，N-二甲基乙醇铵；
乙酸双(2-甲氧基乙基)铵；
乙醇酸胆碱；
乙酸N，N-二甲基乙醇铵；
甲基硫酸1，2，4-三甲基吡唑
甲基硫酸三-(2-羟乙基)甲基铵；
甲酸四甲基铵；
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸十四烷基(三正丁基)
乙酰丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
二氢亚磷酸1-丁基-3-甲基咪唑
甲基硫酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸胆碱；
三氟乙酸1-丁基-1-甲基吡咯烷
二氯乙酸四甲基铵；
乙醇酸钠；
琥珀酰胺酸四丁基
1，1，2，2-四氟乙磺酸十四烷基(三正丁基)
1，1，2，2-四氟乙磺酸胆碱；
乙酸锂；
丙酮酸四甲基铵；
乙醇酸N，N-二甲基乙醇铵；
二氢亚磷酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑
丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，3-二甲基碘化咪唑
三氟乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
三氟乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
三氟乙酸甲基三辛基铵；
三氟乙酸二乙醇铵；
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
异丁酸1-丁基-3-甲基咪唑
丙酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，3-二甲基碘化咪唑
三氟乙酸1-丁基-3-甲基咪唑
三氟乙酸1-乙基-3-甲基咪唑
三氟乙酸甲基三辛基铵；
三氟乙酸二乙醇铵；
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-乙基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-2，3-二甲基咪唑
1，1，2，3，3，3-六氟丙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-辛基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
1，1，2，2-四氟乙磺酸四(羟基乙基)铵；
九氟丁磺酸十四烷基(三己基)
乙酰丙酸1-(N，N，N-二甲基丙基氨基乙基)-5-甲基吡咯烷-2-酮；
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸1-丁基-3-甲基咪唑
乙酰丙酸1，3-二甲基咪唑
乙酰丙酸1-乙基-3-甲基咪唑
1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙磺酸1，3-二甲基咪唑
1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙磺酸四丁基
抗坏血酸1-乙基-3-甲基咪唑
托酚酸四甲基铵；
膦酰基乙酸三甲基苄基铵；
乙酰丙酸四甲基铵；以及它们的混合物。
20.权利要求19的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物，所述附加化合物选自：
溴盐；碱金属盐、磷酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氰亚铁酸盐、氯化物；冠醚、一元羧酸、多元羧酸、二膦酸、多磷酸、磷酸酯；以及它们的组合。
21.权利要求19的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物，所述附加化合物选自：
溴酸钾、氰亚铁酸钾、乙二胺四乙酸(EDTA)、磷酸、丙二酸、苹果酸、碘酸钾、三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、5-氨基-2，4，6-三氧代-1，3-全氢嘧啶-N，N-二乙酸(氨基巴比土酸-N，N-二乙酸)、多磷酸(多PA)、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)、氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)、焦磷酸(PPA)、亚甲基二膦酸(MDPA)、以及包含上述一种或多种化合物的组合。
22.控制制冷剂流体中结晶的方法，所述制冷剂流体包含水和溴化锂，所述方法包括向所述制冷剂流体中加入如权利要求19中所列的离子化合物。
23.吸收式循环设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，其中所述冷凝器和吸收器是气冷的，并且所述工作流体包含权利要求19的组合物。
24.权利要求19的吸收式循环设备，所述设备包括吸收式冷冻机。
25.权利要求19的吸收式循环设备，所述设备包括吸收式热力泵。
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