CN1957057A - 用于吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器的新的工作物对 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工作物对，其包含工作物和离子液体，涉及所述工作物对在吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器中的用途，以及涉及相应的设备。
Description
本发明涉及用于吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器的新的工作物对。
吸收回路通常在加热和冷却以及热回收中提供合理利用能量的优异机会，以及仅需要最小量的高级电能输入用于液泵的运转。
这种技术的特别实际和前瞻性应用是在依靠可再生类型能量，例如太阳能或地热能的建筑物的空气调节中，以及在使用或回收许多工业过程中的废热中。
两种变型的回路之间可能产生差别：
1.吸收式热泵(AHP)和吸收式制冷机(ARM)
在这种工艺方案中，以相对的高温水平(驱动热量)向循环过程提供热量，以中温水平(加热热量)释放热量，以及以低温水平从环境吸收热量(环境的冷却)。
AHP和ARM仅差别在于：从环境吸收热量以及由此在环境中发生冷却，即制“冷”时的温度水平不同。
2.吸收式热转换器(AHT)
在这种工艺方案中，在中温水平得到的热量被引入循环过程，其部分转化为高温水平并以有用热的形式释放。提供的热量的其它部分以低温水平释放到环境中。
吸收过程的典型温度水平如下：
-高温80至150℃
-中温50至80℃
-低温-20至20℃(仅在AHP的情况下温度低于0℃)
热量转化的吸收过程已是公知的，并且已经实现工业化超过100年(例如US 3,638,452、US 3,626,716、DE 101 003 95)。尽管如此，这种技术至今仍未得到广泛应用，人们大力研发合理使用能源的实用方法，特别是在加大探讨能源和环境问题的范围内。
这种情况的主要原因是缺乏用于这种工艺类型的在技术上有效、安全以及在操作上可靠的工作物对(挥发性工作物-吸收介质)。
在许多研究论文中，已经多次探讨新的可行的工作物对，并且已经使用测定的混合数据对工艺加以模型化和模拟(参见D.Seher，Forschungsberichte des Deutschen Klte-und Klimatechnischen Vereins，第16期，1985；R.Hengerer，Dissertation Universltt Stuttgart，1991；A.O.Genssle，Fortschritt-Berichte VDI，第19系列，第130期，VDI Verlag2001；A.D.Lucas等人，Int.Journalof Refrigeration(国际制冷杂志)27(2004)324-330)。
根据上述参考文献，用于吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器的最佳工作物对的标准可以如下制定：
-无毒并且无爆炸性
-高达约150℃下耐化学性
-工作介质，例如水的汽化焓高
-吸收介质中工作介质的溶解度高
-在溶解于吸收介质中时，工作介质的蒸汽压降显著
-吸收介质的低蒸气压趋于零
-工作介质和吸收介质的混溶性非常彻底
-工作介质以及吸收介质的导热性良好
-吸收介质以及工作介质与吸收介质的混合物的粘度低
-工作介质和吸收介质都不能是腐蚀性的。
最后，如今不得不确定只有两种体系(工作物对)用于吸收设备的实际运转，即溴化锂/水以及氨/水，后者主要用于ARM中。由于技术、生态学或安全原因，迄今已经否决了已研究的包含有机组分的所有物质对。
但是，主要使用的两种体系具有严重缺点。
因此，在氨/水体系的情况下，由于吸收介质水的挥发性，因此在吸收回路中需要一个精馏器，以便实现两种物质的几乎完全分离，这样使得工艺的总效率降低。另外，冷凝氨所需的压力较高，使得设备必须设计成能承受适当的压力。
类似于包含无机盐的所有体系，工作物对溴化锂/水具有一个明显的混溶性区。如果低温水平过低，盐可能从溶液中结晶，并且由于阻塞管线、阀门和泵而使损坏设备。为了避免这一点，仅从溶液中移除少量水，以使溴化锂的浓度不会升高的太多。结果，脱气范围减少，结果使设备效率下降。除这一影响之外，设备性能由于必须以吸收介质的溶剂形式在汽提器和吸收器之间输送和冷却相对大量的水而被进一步降低。另外，浓缩的溴化锂水溶液在高温下是高度腐蚀性的，其迫使使用特殊的结构材料。A.D.Lucas等人(Int.Journalof Refrigeration 27(2004)324-330)因此提出使用溴化锂和甲酸钾的混盐，以减少这些问题。但是，用这种方法只可以在窄限度内缓解所述问题。该体系也尚未中工业中建立。
迄今研究的工作物对的缺点主要是工作物在吸收介质中的吸收性不良，工作物与吸收介质混溶性不彻底，以及吸收介质的挥发性。另外，在很多情况下在结构材料上发生严重腐蚀现象，使得更加难以使用这些工作物。
本发明的一个目的是找到适合用于吸收式热泵、吸收式制冷机和/或热变换器，并且没有所述缺点的工作物对。
另一个目的是找到一种吸收介质，其具有的蒸气压足够低以避免物质分离的问题，在预期温度下稳定，具有与工作物，例如水或氨的无限混溶性，以及可以以合适方式吸收工作物。另外，有利的是找到一种吸收介质，其在研究的整个温度范围内为液态，以避免结晶问题以及能够移出和使用存在于吸收介质中的全部工作物，例如水或氨。
自二十世纪四十年代末以来，已经知晓离子液体。这些是盐熔体，其在室温以及低于室温的温度下优选为液体，并且代表一种新的具有非分子的离子特性的溶剂类型。区别于已知盐熔体的离子液体的通常限定为熔点低于80℃。为了该目的，其它参考文献提出熔点低于室温。对本专利申请而言，离子液体为处于纯态的盐，具有低于80℃，优选低于室温的熔点。
产生离子液体的典型阳离子/阴离子组合为例如二烷基咪唑、吡啶、铵和磷与卤离子、四氟硼酸根、甲基硫酸根。另外，可以设想产生低熔点盐的阳离子和阴离子的许多其它组合。
该类物质具有以下性能：
-对许多物质的溶剂性能良好
-几乎没有蒸气压(因此不形成共沸物)-不可燃性
-60℃至400℃的宽液相范围
离子液体、其制备、性能和用途的综述可以例如得自：Ionic Liquids inSynthesis(合成中的离子液体)，P.Wasserscheid，T.Welton(编辑)，Wiley；Green Industrial Applications on ionic Liquids(离子液体的绿色工业应用)(NATO Science Series.li.Mathematics，Physics and Chemistry，92)；Robin D.Rogers(编辑)的Ionic Liquids(离子液体)“绿色化学的工业应用”(ACS Symposium Series，818)。
现在已经得到包含工作物和离子液体的工作物对。此外，现已发现离子液体可以在吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器中用作吸收介质。本发明也涉及包含工作物和离子液体作为工作物对的吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器。
工作物对包含
A)工作物；
B)离子液体。
对本发明而言，离子液体优选为如下通式I、II、III的盐或其混合物；
B1)[A]n +[Y]n-(I)
其中n为1、2、3或4，[A]+为季铵阳离子、氧阳离子、锍阳离子或磷阳离子，以及[Y]n-为一价、二价、三价或四价阴离子；
B2)如下通式(II)的混盐
[A1]+[A2]+[Y]2- (IIa)；
[A1]+[A2]+[A3]+[Y]3- (IIb)；或
[A1]+[A2]+[A3]+[A4]+[Y]4- (IIc)，
其中[A1]+、[A2]+、[A3]+和[A4]+独立地选自为[A]+所述的基团，以及[Y]n-如在B1)下所定义；或
B3)如下通式(III)的混盐
[A1]+[A2]+[A3]+[M1]+[Y]4- (IIIa)；
[A1]+[A2]+[M1]+[M2]+[Y]4- (IIIb)；
[A1]+[M1]+[M2]+[M3]+[Y]4- (IIIc)；
[A1]+[A2]+[M1]+[Y]3- (IIId)；
[A1]+[M1]+[M2]+[Y]3- (IIIe)；
[A1]+[M1]+[Y]2- (IIIf)；
[A1]+[A2]+[M4]2+[Y]4- (IIIg)；
[A1]+[M1]+[M4]2+[Y]4- (IIIh)；
[A1]+[M5]3+[Y]4- (IIIi)；或
[A1]+[M4]2+[Y]3- (IIIj)
其中[A1]+、[A2]+和[A3]+独立地选自为[A]+所述的基团，[Y]n-如在B1)下所定义，[M1]+、[M2]+、[M3]+为一价金属阳离子，[M4]2+为二价金属阳离子，以及[M5]3+为三价金属阳离子；
上述盐具有≤180℃的熔点。
对本发明而言，工作物为其汽化焓≥400KJ/kg的有机或无机液体，优选为水、氨、甲醇或含氯氟烃，例如氟利昂、氟利根。
在此，优选工作物为例如水、甲醇或氨，特别是氨。
该离子液体优选熔点≤150℃；特别是≤80℃。
在另外的优选实施方案中，离子液体的熔点为-50℃至150℃，特别为-20℃至120℃。
在另一个优选实施方案中，离子液体的熔点≤80℃，特别是≤室温。
优选的是其中阳离子[A]+优选为通常包括1至5个、优选1至3个、特别优选1或2个氮原子的季铵阳离子的离子液体。
适合的阳离子例如是如下通式(IVa)至(IVw)的阳离子以及包含这些结构的低聚物：
此外，适合的阳离子为如下通式(IVx)的磷阳离子以及包含该结构的低聚物：
在上述式(IVa)至(IVx)中，
●基团R为具有1至20个碳原子的含碳有机、饱和或不饱和、无环或环状、脂族、芳族或芳脂族基团，并且可以是未取代的或由1至5个杂原子或官能团插入或取代；以及
●基团R1至R9各自彼此独立地为氢、磺基或具有1至20个碳原子的含碳有机、饱和或不饱和、无环或环状、脂族、芳族或芳脂族基团，并且可以是未取代的或由1至5个杂原子或官能团插入或取代的，其中在上述式(IV)中，连接到碳原子(而非杂原子)上的基团R1至R9可以另外为卤素或官能团；或
来自R1至R9的两个相邻基团也可以一起形成具有1至30个碳原子的二价含碳有机、饱和或不饱和、无环或环状、脂族、芳族或芳脂族基团，并且可以是未取代的或由1至5个杂原子或官能团插入或取代。
在基团R以及R1至R9的定义中，可能的杂原子原则上是能够在形式上替代-CH2-、-CH＝、-C≡或＝C＝的全部杂原子。如果含碳基团包含杂原子，那么优选氧、氮、硫、磷和硅。特别是-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR′-、-N＝、-PR′-、-POR′-和-SiR′2-是优选的基团，其中基团R′为含碳基团的其余部分。在其中基团R1至R9连接到上述式(IV)中的碳原子(而非杂原子)上的情况下，它们也可以经由杂原子直接连接。
适合的官能团原则上是可以连接到碳原子或杂原子上的全部官能团。适合的实例为-OH(羟基)、＝O(特别是羰基)、-NH2(氨基)、＝NH(亚氨基)、-COOH(羧基)、-CONH2(羧酰胺)、-SO3H(磺基)和-CN(氰基)。官能团和杂原子也可以是直接相邻的，这样也包括多个相邻原子，例如-O-(醚)、-S-(硫醚)、-COO-(酯)、-CONH-(仲酰胺)或-CONR′-(叔酰胺)的组合，例如二-(C1-C4-烷基)氨基、C1-C4-烷氧基羰基或C1-C4-烷氧基。
作为卤素，可以提及氟、氯、溴和碘。
基团R优选为
●未支化或支化的C1-C18烷基，其可以是未取代的或由一个或多个羟基、卤素、苯基、氰基、C1-C6烷氧基羰基和/或磺酸基取代，并且具有总共1至20个碳原子，例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基-1丙基(异丁基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2，2二甲基-1-丙基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2，2二甲基-1-丁基、2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3，3-二甲基-2-丁基、1-庚基、1-辛基、1-壬基、1-癸基、1-十一烷基、1-十二烷基、1-十四烷基、1-十六烷基、1-十八烷基、2-羟乙基、苯甲基、3-苯基丙基、2-氰基乙基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(正丁氧基羰基)乙基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、七氟异丙基、九氟丁基、九氟异丁基、十一氟戊基、十一氟异戊基、6-羟基己基和丙基磺酸；
●乙二醇类、丁二醇类及其具有1至100个单元和氢或C1-C8烷基作为端基的低聚物，例如RAO-(CHRB-CH2-O)p-CHRB-CH2-或RAO-(CH2CH2CH2CH2O)p-CH2CH2CH2CH2O-，其中RA和RB各自优选为氢、甲基或乙基，p优选为0、1、2或3，特别是3-氧杂丁基、3-氧杂戊基、3，6-二氧杂庚基、3，6-二氧杂辛基、3，6，9-三氧杂癸基、3，6，9-三氧杂十一烷基、3，6，9，12-四氧杂十三烷基和3，6，9，12-四氧杂十四烷基；
●乙烯基；和
●N，N-二-C1-C6烷基氨基，例如N，N-二甲基氨基和N，N-二乙基氨基。
基团R特别优选为未支化和未取代的C1-C18烷基，例如甲基、乙基、1-丙基、1-丁基、1-戊基、1-己基、1-庚基、1-辛基、1-癸基、1-十二烷基、1-十四烷基、1-十六烷基、1-十八烷基，特别是甲基、乙基、1-丁基和1-辛基，或CH3O-(CH2CH2O)p-CH2CH2-和CH3CH2O-(CH2CH2O)p-CH2CH2-，其中p为0、1、2或3。
优选的是，基团R1至R9各自彼此独立地为：
●氢；
●卤素；
●官能团；
●C1-C18烷基，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代，和/或由一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基插入；
●C2-C18链烯基，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代，和/或由一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代亚氨基插入；
●C6-C12芳基，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代；
●C5-C12环烷基，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代；
●C5-C12环烯基，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代；或
●五或六元含氧、氮和/或硫的杂环，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代；或
两个相邻基团一起形成
●不饱和、饱和或芳环，其可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代，并且可以任选由一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基插入。
可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的C1-C18烷基优选为甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基-1丙基(异丁基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2，2-二甲基-1-丙基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2，2-二甲基-1-丁基、2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3，3-二甲基-2-丁基、庚基、辛基、2-乙基己基、2，4，4-三甲基戊基、1，1，3，3-四甲基丁基、1-壬基、1-癸基、1-十一烷基、1-十二烷基、1-十三烷基、1-十四烷基、1-十五烷基、1-十六烷基、1-十七烷基、1-十八烷基、环戊基甲基、2-环戊基乙基、3-环戊基丙基、环己基甲基、2-环己基乙基、3-环己基丙基、苯甲基(苯基甲基)、二苯基甲基(二苯甲基)、三苯甲基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、α，α-二甲基苯甲基、对甲苯基甲基、1-(对丁基苯基)乙基、对氯苯甲基、2，4-二氯苯甲基、对甲氧基苯甲基、间乙氧基苯甲基、2-氰基乙基、2-氰基丙基、2-甲氧基羰基乙基、2-乙氧基羰基乙基、2-丁氧基羰基丙基、1，2-双(甲氧基羰基)乙基、甲氧基、乙氧基、甲酰基、1，3-二氧戊环-2-基、1，3-二烷-2-基、2-甲基-1，3-二氧戊环-2-基、4-甲基-1，3-二氧戊环-2-基、2-羟乙基、2-羟丙基、3-羟丙基、4-羟丁基、6-羟己基、2-氨基乙基、2-氨基丙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基、6-氨基己基、2-甲基氨基乙基、2-甲基氨基丙基、3-甲基氨基丙基、4-甲基氨基丁基、6-甲基氨基己基、2-二甲基氨基乙基、2-二甲基氨基丙基、3-二甲基氨基丙基、4-二甲基氨基丁基、6-二甲基氨基己基、2-羟基-2，2-二甲基乙基、2-苯氧基乙基、2-苯氧基丙基、3-苯氧基丙基、4-苯氧基丁基、6-苯氧基己基、2-甲氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-甲氧基丙基、4-甲氧基丁基、6-甲氧基己基、2-乙氧基乙基、2-乙氧基丙基、3-乙氧基丙基、4-乙氧基丁基、6-乙氧基己基、乙酰基、CqF2(q-a)+(1-b)H2a+b(其中q为1至30，0≤a≤q且b＝0或1)(例如CF3、C2F5、CH2CH2-C(q-2)F2(q-2)+1、C6F13、C8F17、C10F21、C12F25)、氯甲基、2-氯乙基、三氯甲基、1，1-二甲基-2-氯乙基、甲氧基甲基、2-丁氧基乙基、二乙氧基甲基、二乙氧基乙基、2-异丙氧基乙基、2-丁氧基丙基、2-辛氧基乙基、2-甲氧基异丙基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(正丁氧基羰基)乙基、丁基硫甲基、2-十二烷基硫乙基、2-苯基硫乙基、5-羟基-3-氧杂戊基、8-羟基-3，6-二氧杂辛基、11-羟基-3，6，9-三氧杂十一烷基、7-羟基-4-氧杂庚基、11-羟基-4，8-二氧杂十一烷基、15-羟基-4，8，12-三氧杂十五烷基、9-羟基-5-氧杂壬基、14-羟基-5，10-二氧杂十四烷基、5-甲氧基-3-氧杂戊基、8-甲氧基-3，6-二氧杂辛基、11-甲氧基-3，6，9-三氧杂十一烷基、7-甲氧基-4-氧杂庚基、11-甲氧基-4，8-二氧杂十一烷基、15-甲氧基-4，8，12-三氧杂十五烷基、9-甲氧基-5-氧杂壬基、14-甲氧基-5，10-二氧杂十四烷基、5-乙氧基-3-氧杂戊基、8-乙氧基-3，6-二氧杂辛基、11-乙氧基-3，6，9-三氧杂十一烷基、7-乙氧基-4-氧杂庚基、11-乙氧基-4，8-二氧杂十一烷基、15-乙氧基-4，8，12-三氧杂十五烷基、9-乙氧基-5-氧杂壬基或14-乙氧基-5，10-氧杂十四烷基。
可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代和/或由一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基插入的C2-C18链烯基优选为乙烯基、2-丙烯基、3-丁烯基、顺式2-丁烯基、反式2-丁烯基或CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1。
可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的C6-C12芳基优选为苯基、甲苯基、二甲基苯基、α-萘基、β-萘基、4-联苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、二氟苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、十二烷基苯基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、乙氧基苯基、己氧基苯基、甲基萘基、异丙基萘基、氯萘基、乙氧基萘基、2，6-二甲基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2，6-二甲氧基苯基、2，6-二氯苯基、4-溴苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、2，4-二硝基苯基、2，6-二硝基苯基、4-二甲氨基苯基、4-乙酰基苯基、甲氧基乙基苯基、乙氧基甲基苯基、甲基硫苯基、异丙基硫苯基或叔丁基硫苯基或C6F(5-a)Ha，其中0≤a≤5。
可以任选由官能团、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的C5-C12环烷基优选为环戊基、环己基、环辛基、环十二烷基、甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、二乙基环己基、丁基环己基、甲氧基环己基、二甲氧基环己基、二乙氧基环己基、丁硫基环己基、氯环己基、二氯环己基、二氯环戊基、CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1，或饱和或不饱和二环体系，例如降冰片基或降冰片烯基。
可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的C5-C12环烯基优选为3-环戊烯基、2-环己烯基、3-环己烯基、2，5-环己二烯基或CqF2(q-a)-3(1-b)H2a-3b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1。
可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代的五或六元含氧、氮和/或硫的杂环优选为呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、吲哚基、苯并唑基、二氧杂环戊烯基、二氧杂环己烯基(Dioxyl)、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二甲基吡啶基、甲基喹啉基、二甲基吡咯基、甲氧基呋喃基、二甲氧基吡啶基或二氟吡啶基。
如果两个相邻基团一起形成可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代并且可以任选由一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基插入的不饱和、饱和或芳环，它们优选形成1，3-亚丙基、1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、2-氧杂-1，3-亚丙基、1-氧杂-1，3-亚丙基、2-氧杂-1，3-亚丙基、1-氧杂-1，3-亚丙烯基、3-氧杂-1，5-亚戊基、1-氮杂-1，3-亚丙烯基、1-C1-C4烷基-1-氮杂-1，3-亚丙烯基、1，4-亚丁-1，3-二烯基、1-氮杂-1，4-亚丁-1，3-二烯基或2-氮杂-1，4-亚丁-1，3-二烯基。
如果上述基团包含氧和/或硫原子和/或取代或未取代的亚氨基，则氧和/或硫原子和/或亚氨基的数目不受任何限制。通常而言，在基团中将有至多5个，优选至多4个，以及非常特别优选至多3个。
如果上述基团包含杂原子，则在任何两个杂原子之间通常存在至少一个碳原子，优选至少两个碳原子。
特别优选基团R1至R9各自彼此独立地为：
●氢；
●可以是未取代的或由一个或多个羟基、卤素、苯基、氰基、C1-C6烷基羰基和/或磺酸基取代并且具有总共1至20个碳原子的未支化或支化C1-C18烷基，例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基-1-丙基(异丁基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2，2-二甲基-1-丙基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2，2-二甲基-1-丁基、2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3，3-二甲基-2-丁基、1-庚基、1-辛基、1-壬基、1-癸基、1-十一烷基、1-十二烷基、1-十四烷基、1-十六烷基、1-十八烷基、2-羟乙基、苯甲基、3-苯基丙基、2-氰基乙基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(正丁氧基羰基)乙基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、七氟异丙基、九氟丁基、九氟异丁基、十一氟戊基、十一氟异戊基、6-羟己基和丙基磺酸；
●乙二醇类、丁二醇类及其具有1至100个单元和氢或C1-C8烷基作为端基的低聚物，例如RAO-(CHRB-CH2-O)p-CHRB-CH2-或RAO-(CH2CH2CH2CH2O)p-CH2CH2CH2CH2O-，其中RA和RB各自优选为氢、甲基或乙基，p优选为0、1、2或3，特别是3-氧杂丁基、3-氧杂戊基、3，6-二氧杂庚基、3，6-二氧杂辛基、3，6，9-三氧杂癸基、3，6，9-三氧杂十一烷基、3，6，9，12-四氧杂十三烷基和3，6，9，12-四氧杂十四烷基；
●乙烯基；和
●N，N-二-C1-C6烷基氨基，例如N，N-二甲基氨基和N，N-二乙基氨基。
对基团R1至R9加以非常特别优选，其各自彼此独立地为氢或C1-C18烷基，例如甲基、乙基、1-丁基、1-戊基、1-己基、1-庚基、1-辛基、苯基、2-羟乙基、2-氰基乙基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(正丁氧基羰基)乙基、N，N-二甲基氨基、N，N-二乙基氨基、氯或CH3O-(CH2CH2O)p-CH2CH2-和CH3CH2O-(CH2CH2O)p-CH2CH2-，其中p为0、1、2或3。
非常特别优选其中阳离子[A]+为吡啶离子(IVa)的离子液体，其中
●基团R1至R5之一为甲基、乙基或氯，以及其余基团R1至R5各自为氢；
●R3为二甲基氨基，以及其余基团R1、R2、R4和R5各自为氢；
●全部基团R1至R5为氢；
●R2为羧基或羧酰胺，以及其余基团R1、R2、R4和R5各自为氢；或
●R1和R2或者R2和R3一起为1，4-亚丁-1，3-二烯基，以及其余基团R1、R2、R4和R5各自为氢；
特别是这样一种离子液体，其中
●R1至R5各自为氢；或
●基团R1至R5之一为甲基或乙基，以及其余基团R1至R5各自为氢。
作为非常特别优选的吡啶离子(IVa)，可以提及1-甲基吡啶、1-乙基吡啶、1-(1-丁基)吡啶、1-(1-己基)吡啶、1-(1-辛基)吡啶、1-(1-己基)吡啶、1-(1-辛基)吡啶、1-(1-十二烷基)吡啶、1-(1-十四烷基)吡啶、1-(1-十六烷基)吡啶、1，2-二甲基吡啶、1-乙基-2-甲基吡啶、1-(1-丁基)-2-甲基吡啶、1-(1-己基)-2-甲基吡啶、1-(1-辛基)-2-甲基吡啶、1-(1-十二烷基)-2-甲基吡啶、1-(1-十四烷基)-2-甲基吡啶、1-(1-十六烷基)-2-甲基吡啶、1-甲基-2-乙基吡啶、1，2-二乙基吡啶、1-(1-丁基)-2-乙基吡啶、1-(1-己基)-2-乙基吡啶、1-(1-辛基)-2-乙基吡啶、1-(1-十二烷基)-2-乙基吡啶、1-(1-十四烷基)-2-乙基吡啶、1-(1-十六烷基)-2-乙基吡啶、1，2-二甲基-5-乙基吡啶、1，5-二乙基-2-甲基吡啶、1-(1-丁基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-己基)-2-甲基-3-乙基吡啶和1-(1-辛基)-2-甲基-3-乙基-吡啶、1-(1-十二烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-十四烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶和1-(1-十六烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶。
非常特别优选其中阳离子[A]+为哒嗪离子(IVb)的离子液体，其中
●R1至R4各自为氢；或
●基团R1至R4之一为甲基或乙基，以及其余基团R1至R4各自为氢。
非常特别优选其中阳离子[A]+为嘧啶离子(IVc)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基或乙基，以及R2至R4各自彼此独立地为氢或甲基；或
●R1为氢、甲基或乙基，R2和R4各自为甲基，以及R3为氢。
非常特别优选其中阳离子[A]+为吡嗪离子(IVd)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基或乙基，以及R2至R4各自彼此独立地为氢或甲基；
●R1为氢、甲基或乙基，R2和R4各自为甲基，以及R3为氢；
●R1至R4各自为甲基；或
●R1至R4各自为甲基或氢。
非常特别优选其中阳离子[A]+为咪唑离子(IVe)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基、乙基、1-丙基、1-丁基、1-戊基、1-己基、1-辛基、2-羟乙基或2-氰基乙基，以及R2至R4各自彼此独立地为氢、甲基或乙基。
作为非常特别优选的咪唑离子(IVe)，可以提及1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-(1-丁基)咪唑、1-(1-辛基)咪唑、1-(1-十二烷基)咪唑、1-(1-十四烷基)咪唑、1-(1-十六烷基)咪唑、1，3-二甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-(1-丁基)-3-甲基咪唑、1-(1-丁基)-3-乙基咪唑、1-(1-己基)-3-甲基-咪唑、1-(1-己基)-3-乙基咪唑、1-(1-己基)-3-丁基咪唑、1-(1-辛基)-3-甲基咪唑、1-(1-辛基)-3-乙基咪唑、1-(1-辛基)-3-丁基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-乙基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-丁基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-辛基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-乙基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-丁基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-辛基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-乙基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-丁基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-辛基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1，2，3-三甲基咪唑、1-乙基-2，3-二甲基咪唑、1-(1-丁基)-2，3-二甲基咪唑、1-(1-己基)-2，3-二甲基咪唑、1-(1-辛基)-2，3-二甲基咪唑、1，4-二甲基咪唑、1，3，4-三甲基咪唑、1，4-二甲基-3-乙基咪唑、3-丁基咪唑、1，4-二甲基-3-辛基咪唑、1，4，5-三甲基咪唑、1，3，4，5-四甲基咪唑、1，4，5-三甲基-3-乙基咪唑、1，4，5-三甲基-3-丁基咪唑和1，4，5-三甲基-3-辛基咪唑。
非常特别优选其中阳离子[A]+为吡唑离子(IVf)、(IVg)或(IVg′)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基或乙基，以及R2至R4各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为吡唑离子(IVh)的离子液体，其中
●R1至R4各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为1-二氢化吡唑离子(IVi)的离子液体，其中
●R1至R6各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为2-二氢化吡唑离子(IVj′)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基、乙基或苯基，以及R2至R6各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为3-二氢化吡唑离子(IVk)或(IVk′)的离子液体，其中
●R1和R2各自彼此独立地为氢、甲基、乙基或苯基，以及R3至R6各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为咪唑啉离子(IVi)的离子液体，其中
●R1至R2各自彼此独立地为氢、甲基、乙基、1-丁基或苯基，R3和R4各自彼此独立地为氢、甲基或乙基，以及R5和R6各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为咪唑啉离子(IVm)或(IVm′)的离子液体，其中
●R1和R2各自彼此独立地为氢、甲基或乙基，以及R3至R6各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为咪唑啉离子(IVn)或(IVn′)的离子液体，其中
●R3和R4各自彼此独立地为氢、甲基或乙基，以及R4至R6各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为噻唑离子(IVo)或(IVo′)或唑离子(IVp)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基、乙基或苯基，以及R2和R3各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为1，2，4-三唑离子(IVq)、(IVq′)或(IVq″)的离子液体，其中
●R1和R2各自彼此独立地为氢、甲基、乙基或苯基，以及R3为氢、甲基或苯基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为1，2，3-三唑(IVr)、(IVr′)或(IVr″)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基或乙基，以及R2和R3各自彼此独立地为氢或甲基，或者R2和R3一起为1，4-亚丁-1，3-二烯基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为吡咯烷离子(IVs)的离子液体，其中
●R1为氢、甲基、乙基或苯基，以及R2至R9各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为咪唑烷离子(IVt)的离子液体，其中
●R1和R4各自彼此独立地为氢、甲基、乙基或苯基，R2和R3以及R5至R8各自彼此独立地为氢或甲基。
非常特别优选其中阳离子[A]+为铵离子(IVu)的离子液体，其中
●R1至R3各自彼此独立地为C1-C18烷基；或
●R1至R3各自彼此独立地为氢或C1-C18烷基，以及R4为2-羟乙基；或；
●R1和R2一起为1，5-亚戊基或3-氧杂-1，5-亚戊基，以及R3为C1-C18烷基、2-羟乙基或2-氰基乙基。
非常特别优选的铵离子(IVu)为甲基三(1-丁基)铵、2-羟乙基铵、N，N-二甲基哌啶和N，N-二甲基吗啉。
非常特别优选其中阳离子[A]+为胍离子(IVv)的离子液体，其中
●R1至R5各自为甲基。
非常特别优选的胍离子(IVv)为N，N，N′，N′，N″，N″-六甲基胍盐。
非常特别优选其中阳离子[A]+为胆碱离子(IVw)的离子液体，其中
●R1和R2各自彼此独立地为甲基、乙基、1-丁基或1-辛基，以及R3为氢、甲基、乙基、乙酰基、-SO2OH或-PO(OH)2；
●R1为甲基、乙基、1-丁基或1-辛基，R2为-CH2-CH2-OR4基团，以及R3和R4各自彼此独立地为氢、甲基、乙基、乙酰基、-SO2OH或-PO(OH)2；或
●R1为-CH2-CH2-OR4基团，R2为-CH2-CH2-OR5基团，以及R3至R5各自彼此独立地为氢、甲基、乙基、乙酰基、-SO2OH或-PO(OH)2。
非常特别优选其中阳离子[A]+为磷离子(IVx)的离子液体，其中
●R1至R3各自彼此独立地为C1-C18烷基，特别是丁基、异丁基、1-己基或1-辛基。
上述阳离子中，优选吡啶离子(IVa)、咪唑离子(IVe)和铵离子(IVu)，特别是1-甲基吡啶、1-乙基吡啶、1-(1-丁基)吡啶、1-(1-己基)吡啶、1-(1-辛基)吡啶、1-(1-己基)吡啶、1-(1-辛基)吡啶、1-(1-十二烷基)吡啶、1-(1-十四烷基)吡啶、1-(1-十六烷基)吡啶、1，2-二甲基吡啶、1-乙基-2-甲基吡啶、1-(1-丁基)-2-甲基吡啶、1-(1-己基)-2-甲基吡啶、1-(1-辛基)-2-甲基吡啶、1-(1-十二烷基)-2-甲基吡啶、1-(1-十四烷基)-2-甲基吡啶、1-(1-十六烷基)-2-甲基吡啶、1-甲基-2-乙基吡啶、1，2-二乙基吡啶、1-(1-丁基)-2-乙基吡啶、1-(1-己基)-2-乙基吡啶、1-(1-辛基)-2-乙基吡啶、1-(1-十二烷基)-2-乙基吡啶、1-(1-十四烷基)-2-乙基吡啶、1-(1-十六烷基)-2-乙基吡啶、1，2-二甲基-5-乙基吡啶、1，5-二乙基-2-甲基吡啶、1-(1-丁基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-己基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-辛基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-十二烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-十四烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-(1-十六烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶、1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-(1-丁基)咪唑、1-(1-辛基)咪唑、1-(1-十二烷基)咪唑、1-(1-十四烷基)咪唑、1-(1-十六烷基)咪唑、1，3-二甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-(1-丁基)-3-甲基咪唑、1-(1-己基)-3-甲基咪唑、1-(1-辛基)-3-甲基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1，2，3-三甲基咪唑、1-乙基-2，3-二甲基咪唑、1-(1-丁基)-2，3-二甲基咪唑、1-(1-己基)-2，3-二甲基咪唑和1-(1-辛基)-2，3-二甲基咪唑、1，4-二甲基咪唑、1，3，4-三甲基咪唑、1，4-二甲基-3-乙基咪唑、3-丁基咪唑、1，4-二甲基-3-辛基咪唑、1，4，5-三甲基咪唑、1，3，4，5-四甲基咪唑、1，4，5-三甲基-3-乙基咪唑、1，4，5-三甲基-3-丁基咪唑和1，4，5-三甲基-3-辛基咪唑以及2-羟乙基铵。
式(IIIa)-(IIIj)中所述的金属阳离子[M1]+、[M2]+、[M3]+、[M4]2+和[M5]3+通常为元素周期表的第1、2、6、7、8、9、10、11、12和13族的金属阳离子。适合的金属阳离子为例如Li+、Na+、K+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Cr3+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Ag+、Zn2+和Al3+。
作为阴离子，原则上可以使用与阳离子结合产生离子液体的所有阴离子。
离子液体的阴离子[Y]n-例如选自：
●下式的卤离子和含卤化合物：
F-、Cl-、Br-、I-、BF4 -、PF6 -、AlCl4 -、Al2Cl7 -、Al3Cl10 -、AlBr4 -、FeCl4 -、BCl4 -、SbF6 -、AsF6 -、ZnCl3 -、SnCl3 -、CuCl2 -、CF3SO3 -、(CF3SO3)2N-、CF3CO2 -、CCl3CO2 -、CN-、SCN-、OCN-、NO2-、NO3-、N(CN)-；
●以下通式的硫酸根、亚硫酸根和磺酸根：
SO4 2-、HSO4 -、SO3 2-、HSO3 -、RaOSO3 -、RaSO3 -；
●以下通式的磷酸根：
PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、RaPO4 2-、HRaPO4 -、RaRbPO4 -；
●以下通式的膦酸根和亚膦酸根：
RaHPO3 -、RaRbPO2 -，RaRbPO3 -；
●以下通式的亚磷酸根：
PO3 3-、HPO3 2-、H2PO3 -、RaPO3 2-、RaHPO3 -、RaRbPO3 -；
●以下通式的亚膦酸根和次膦酸根：
RaRbPO2 -、RaHPO2 -、RaRbPO-、RaHPO-；
●以下通式的羧酸根：
RaCOO-；
●以下通式的硼酸根：
BO3 3-、HBO3 2-、H2BO3 -、RaRbBO3 -、RaHBO3 -、RaBO3 2-、B(ORa)(ORb)(ORc)(ORd)-、B(HSO4)-、B(RaSO4)-；
●以下通式的硼酸根：
RaBO2 2-、RaRbBO-；
●以下通式的碳酸根和碳酸酯基：
HCO3 -、CO3 2-、RaCO3 -；
●以下通式的硅酸根和硅酸酯基：
SiO4 4-、HSiO4 3-、H2SiO4 2-、H3SiO4 -、RaSiO4 3-、RaRbSiO4 2-、RaRbRcSiO4 -、HRaSiO4 2-、H2RaSiO4 -、HRaRbSiO4 -；
●以下通式的烷基甲硅烷和芳基甲硅烷盐离子：
RaSiO3 3-、RaRbSiO2 2-、RaRbRcSiO-、RaRbRcSiO3 -、RaRbRcSiO2 -、RaRbSiO3 2-；
●以下通式的羰酰亚胺、二(磺酰基)酰亚胺和磺酰基酰亚胺离子：
●以下通式的甲基化物离子：
●以下通式的醇盐和芳基氧化物离子：
RaO-；
●以下通式的卤素金属酸盐离子：
[MrHalt]s-，
其中M为金属，Hal为氟、氯、溴或碘，r和t为正整数并表示络合物的化学当量，以及s为正整数并表示络合物上的电荷；
●以下通式的硫化物、氢硫化物、多硫化物、氢多硫化物和硫醇盐离子：
S2-、HS-、[Sv]2-、[HSv]-、[RaS]-，
其中v为2-10的正整数；
●络合物金属离子，例如Fe(CN)6 3-、Fe(CN)6 4-、MnO4 -、Fe(CO)4 -。
这里Ra、Rb、Rc和Rd各自彼此独立地为
●氢；
●C1-C30烷基或其被芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-、-CO-O-或-CO-N＜取代的衍生物，例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基-1-丙基(异丁基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2，2-二甲基-1-丙基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2，2-二甲基-1-丁基、2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3，3-二甲基-2-丁基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基、苯基甲基(苯甲基)、二苯甲基、三苯甲基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、环戊基甲基、2-环戊基乙基、3-环戊基丙基、环己基甲基、2-环己基乙基、3-环己基丙基、甲氧基、乙氧基、甲酰基、乙酰基或CqF2(q-a)+(1-b)H2a+b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1(例如CF3，C2F5，CH2CH2-C(q-2)F2(q-2)+1，C6F13，C8F17，C10F21，C12F25)；
●C3-C12环烷基或其被芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的衍生物，例如环戊基、2-甲基-1-环戊基、3-甲基-1-环戊基、环己基、2-甲基-1-环己基、3-甲基-1-环己基、4-甲基-1-环己基或CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1；
●C2-C30链烯基或其被芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的衍生物，例如2-丙烯基、3-丁烯基、顺式2-丁烯基、反式2-丁烯基或CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1；
●C3-C12环烯基或其被芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的衍生物，例如3-环戊烯基、2-环己烯基、3-环己烯基、2，5-环己二烯基或CqF2(q-a)-3(1-b)H2a-3b，其中q≤30，0≤a≤q并且b＝0或1；
●具有2-30个碳原子的芳基或杂芳基或者其被烷基-、芳基-、杂芳基-、环烷基-、卤素-、羟基-、氨基-、羧基-、甲酰基-、-O-、-CO-或-CO-O-取代的衍生物，例如苯基、2-甲基苯基(2-甲苯基)、3-甲基苯基(3-甲苯基)、4-甲基苯基、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2，3-二甲基苯基、2，4-二甲基苯基、2，5-二甲基苯基、2，6-二甲基苯基、3，4-二甲基苯基、3，5-二甲基苯基、4-苯基苯基、1-萘基、2-萘基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-比啶基、3-吡啶基、4-吡啶基或C6F(5-a)Ha，其中0≤a≤5；或
●两个基团一起形成的可以任选由官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代并且可以任选由一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基插入的不饱和、饱和或芳环。
非常特别优选的阴离子为氯离子；溴离子；碘离子；硫氰酸根；六氟磷酸根；三氟甲磺酸根；甲磺酸根；甲酸根；乙酸根；扁桃酸根；硝酸酯；亚硝酸根；三氟乙酸根；硫酸根；硫酸氢根；甲基硫酸根；乙基硫酸根；1-丙基硫酸根；1-丁基硫酸根；1-己基硫酸根；1-辛基硫酸根；磷酸根；磷酸二氢根；磷酸氢根；C1-C4-二烷基磷酸根；丙酸根；四氯铝酸根；Al2Cl7 -；氯锌酸根；氯高铁酸根；二(三氟甲基磺酰基)酰亚胺离子；二(五氟乙基磺酰基)酰亚胺离子；二(甲基磺酰基)酰亚胺离子；二(对甲苯基磺酰基)酰亚胺离子；三(三氟甲基磺酰基)甲基化物离子；二(五氟乙基磺酰基)甲基化物离子；对甲苯基磺酸根；四羰基钴酸根；二亚甲基乙二醇单甲醚硫酸根；油酸根；硬脂酸根；丙烯酸根；甲基丙烯酸根；马来酸根；氢化柠檬酸根；乙烯基膦酸根；二(五氟乙基)亚膦酸根；硼酸根，例如二[水杨酸根合(2-)]硼酸根、二[草酸根合(2-)]硼酸根、二[1，2-苯二酚根合(2-)-O，O′]硼酸根、四氰基硼酸根、四氟硼酸根；二氰胺离子；三(五氟乙基)三氟磷酸根；三(七氟丙基)三氟磷酸根，环状芳基磷酸根，例如邻苯二酚磷酸根(C6H4O2)P(O)O-和氯钴酸根。
非常特别优选的阴离子为
氯离子、溴离子、硫酸氢根、四氯铝酸根、硫氰酸根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、甲磺酸根、甲酸根、乙酸根、二甲基磷酸根、二乙基磷酸根、对甲苯基磺酸根、四氟硼酸根和六氟磷酸根。
特别优选的离子液体包括：
甲基三-(1-丁基)铵、2-羟乙基铵、1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-(1-丁基)咪唑、1-(1-辛基)咪唑、1-(1-十二烷基)咪唑、1-(1-十四烷基)咪唑、1-(1-十六烷基)咪唑、1，3-二甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-(1-丁基)-3-甲基咪唑、1-(1-丁基)-3-乙基咪唑、1-(1-己基)-3-甲基咪唑、1-(1-己基)-3-乙基咪唑、1-(1-己基)-3-丁基咪唑、1-(1-辛基)-3-甲基咪唑、1-(1-辛基)-3-乙基咪唑、1-(1-辛基)-3-丁基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-乙基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-丁基咪唑、1-(1-十二烷基)-3-辛基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-乙基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-丁基咪唑、1-(1-十四烷基)-3-辛基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-甲基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-乙基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-丁基咪唑、1-(1-十六烷基)-3-辛基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1，2，3-三甲基咪唑、1-乙基-2，3-二甲基咪唑、1-(1-丁基)-2，3-二甲基咪唑、1-(1-己基)-2，3-二甲基咪唑、1-(1-辛基)-2，3-二甲基咪唑、1，4-二甲基咪唑、1，3，4-三甲基咪唑、1，4-二甲基-3-乙基咪唑、3-丁基咪唑、1，4-二甲基-3-辛基咪唑、1，4，5-三甲基咪唑、1，3，4，5-四甲基咪唑、1，4，5-三甲基-3-乙基咪唑、1，4，5-三甲基-3-丁基咪唑或1，4，5-三甲基-3-辛基咪唑作为阳离子，和
氯离子、溴离子、硫酸氢根、四氯铝酸根、硫氰酸根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、甲磺酸根、甲酸根、乙酸根、二甲基磷酸根、二乙基磷酸根、对甲苯基磺酸根、四氟硼酸根或六氟磷酸根。
此外，特别优选以下离子液体：
甲基硫酸1，3-二甲基咪唑盐、硫酸氢1，3-二甲基咪唑盐、二甲基磷酸1，3-二甲基咪唑盐、甲基硫酸1-乙基-3-甲基咪唑盐、硫酸氢1-乙基-3-甲基咪唑盐、硫氰酸1-乙基-3-甲基咪唑盐、乙酸1-乙基-3-甲基咪唑盐、甲磺酸1-乙基-3-甲基咪唑盐、二乙基磷酸1-乙基-3-甲基咪唑盐、甲基硫酸1-(1-丁基)-3-甲基咪唑盐、硫酸氢1-(1-丁基)-3-甲基咪唑盐、硫氰酸1-(1-丁基)-3-甲基咪唑盐、乙酸1-(1-丁基)-3-甲基咪唑盐、甲磺酸1-(1-丁基)-3-甲基咪唑盐、甲基硫酸1-(1-十二烷基)-3-甲基咪唑盐、硫酸氢1-(1-十二烷基)-3-甲基咪唑盐、甲基硫酸1-(1-十四烷基)-3-甲基咪唑盐、硫酸氢1-(1-十四烷基)-3-甲基咪唑盐、甲基硫酸1-(1-十六烷基)-3-甲基咪唑盐或硫酸氢1-(1-十六烷基)-3-甲基咪唑盐或甲酸2-羟乙基铵盐。
优选的是其中n＝1或2的离子液体[A]n+[Y]n-以及衍生自其中n＝1或2的[A]n+的二聚体的对应盐，
其中阳离子[A]+选自通式(IVa)、(IVe)、(IVf)、(IVg)、(IVg′)、(IVh)、其中NR1被氧替代的(IVm)、(IVq)、(IVq″)、(IVr′)、(IVv)、(IVu)、(Ivx)的阳离子，特别选自：
其中
R为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R1、R2、R3、R4、R5各自彼此独立地为氢；
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
其中
R和R1各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R2、R3和R4各自彼此独立地为氢，
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
其中
R、R1各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R2、R3、R4各自彼此独立地为氢，
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
其中
R为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R1、R2、R3、R4各自彼此独立地为氢，
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或
酰胺基；
其中
R为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R2、R3、R4、R5和R6各自彼此独立地为氢；
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
并且N-R1被氧代替；
其中
R和R3各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R1、R2各自彼此独立地为氢；
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
其中
R和R1各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R2、R3各自彼此独立地为氢；
卤素、羟基，
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
其中
R、R1、R2、R3各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
或
R和R1各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R2和R3一起形成3-氧杂-1，5-亚戊基，其可以进而由以下基团取代：
卤素，羟基；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
或
R和R1各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
R2和R3一起形成1，4-亚丁-1，3-二烯基，其可以进而由以下基团取代：
卤素，羟基；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
其中
R、R1、R2、R3、R4和R5各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；
或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基；
或
其中
R、R1、R2、R3各自彼此独立地为氢；
线性或支化C1-C20烷基，其可以带有选自卤素、羟基、氰基、氨基和巯基的一个或多个基团；或
-(Rx-X)w-RY，其中w＝1-10，Rx为线性或支化C1-C20烷基，Ry为氢或线性或支化C1-C10烷基，以及X为醚、硫醚、酯、硅氧烷或酰胺基。
阴离子[Y]n-选自卤离子、四氟硼酸根、硫酸根、磷酸根、RuRvPO2 -、二氰胺离子、羧酸根Ru-COO-、磺酸根Ru-SO3 -、苯磺酸根、甲苯磺酸根、有机硫酸根Ru-O-SO3 -、二(磺)酰亚胺离子[Ru-SO2-N-SO2-Rv]-、结构[Ru-CO-N-CO-Rv]-和结构[Ru-SO2-N-CO-Rv]-的酰亚胺离子以及甲酸根，其中Ru和Rv各自彼此独立地为线性或支化脂族或脂环族C1-C20烷基、C5-C15芳基、C5-C15芳基-C1-C6烷基或C1-C6烷基-C5-C15芳基，其中上述基团可以由一个或多个选自卤素和羟基的基团取代。
特别优选的工作物对包含水、甲醇或氨，特别是水或氨作为组分A)，以及根据以上特别实施方案之一的离子液体作为组分B)。这里尤其优选的工作物对包含水作为组分A)。同样尤其优选的工作物对包含氨作为组分A)。
同样，特别优选的工作物对基于其总重量包含至少10重量％、优选至少20重量％、特别是至少30重量％的工作物作为组分A)。
同样，特别优选的工作物对基于其总重量包含不超过90重量％、优选不超过80重量％、特别是不超过70重量％的离子液体作为组分B)。
此外，特别优选其中工作物和离子液体在-20至200℃、特别优选-5至150℃的温度下是混溶性的工作物对。这里，特别优选其中工作物为水的工作物对。
此外，特别优选其中工作物和离子液体在-60至100℃、特别优选-40至50℃的温度下是混溶性的工作物对。这里，特别优选其中工作物为氨的工作物对。
在另一个实施方案中，离子液体可以施加于适合的固体载体上。
本发明进一步提供离子液体在吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器中作为吸收介质的用途。对于其优选实施方案，类似地适用以上优选。
本发明还涉及包括液化器、膨胀机构、锅炉和吸收器并且包含离子液体作为吸收介质的吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器。对于其优选实施方案，就离子液体而言类似地适用以上优选。
本发明另外还涉及包括液化器、膨胀机构、汽提器和吸收器并且包含工作物对的吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器，所述工作物对进而包含工作物和离子液体。对于其优选实施方案，就工作物对而言类似地适用以上优选。
本发明通过下面的实施例来说明。
根据本发明使用的离子液体具有可忽略的小蒸气压；由于在氨/水工作物对的情况下，避免了例如分离问题，因此根据本发明的包含离子液体和工作物的工作物对是特别有用的。
根据本发明使用的离子液体在温度范围的工作区域处于液态；由于不发生盐结晶的问题，因此根据本发明的包含离子液体和工作物的工作物对是特别有用的。因此，总量的工作物、例如水可以从吸收介质中移出并用于冷却(脱气范围宽)。此外，如在溴化锂/水物质对的情况下，在汽提器和吸收器之间送吸收介质的过程中，仅必须冷却吸收介质本身，即冷却离子液体，也就是说必须冷却离子液体，而不用另外冷却工作物。
离子液体和工作物的混溶性被确保；因此离子液体三氟甲磺酸乙基甲基咪唑盐可以与水混合。
此外，离子液体的耐热性优异；Blake等人，Proceedings of the 11thSolarPACES International Symposium，2002认为可以达到远高于300℃的温度。因此，本发明的工作物对也具有良好的稳定性和耐热性。
此外，迄今已经测试的离子液体的毒性已经分类为低级(例如LD50＞1000mg/kg)；由于它们的蒸气压几乎检测不到，因此它们不形成潜在可燃的混合物，并因此既没有爆炸危险也没有毒性问题。
此外现已发现在溶解于离子液体例如甲酸2-羟乙基铵中时，水的蒸汽压可以降低到四分之一。
为了该目的，在通常的相平衡温度下(借助于在气相中的FTIR光谱法)，测定甲酸2-羟乙基铵水溶液上方的水分压。
在30.5℃，发现在包含84重量％甲酸2-羟乙基铵和16重量％水的溶液上方的水分压为约10毫巴，而在水本身上方的水分压为约40毫巴。
在34℃，发现在包含87重量％甲酸2-羟乙基铵和13重量％水的溶液上方的水分压为约12毫巴，而在水本身上方的水分压为约50毫巴。
对于既有的迄今已经使用溴化锂/水工作物对进行操作的吸收式制冷机，所述工作物对同样可以由离子液体/水，例如四氟硼酸N-乙基-N-甲基咪唑盐/水体系替代，而不必改变该设备的构造，以允许使用该新吸收介质进行的操作。
在优选的实施方案中，通常使用水/氨工作物对操作的吸收式热泵可以使用离子液体/氨工作物对操作。在这种情况下，水/氨混合物的在其它情况下通常要进行的精馏变得不是必须的，因为通过氨的气化，氨从离子液体中完全分离。
Claims (15)
1.一种用于吸收式热泵、吸收式制冷机和基于吸收的热转换器的工作物对，其包含
A)工作物，
B)离子液体。
2.根据权利要求1的工作对，其中离子液体为如下通式I、I或III的盐或其混合物：
B1)[A]n +[Y]n- (I)
其中n为1、2、3或4，[A]+为季铵阳离子、氧阳离子、锍阳离子或磷阳离子，以及[Y]n-为一价、二价、三价或四价阴离子；
B2)如下通式(II)的混盐
[A1]+[A2]+[Y]2- (IIa)；
[A1]+[A2]+[A3]+[Y]3- (IIb)；或
[A1]+[A2]+[A3]+[A4]+[Y]4- (IIc)，
其中[A1]+、[A2]+、[A3]+和[A4]+独立地选自为[A]+所述的基团，以及[Y]n-如在B1)下所定义；或
B3)如下通式(III)的混盐
[A1]+[A2]+[A3]+[M1]+[Y]4- (IIIa)；
[A1]+[A2]+[M1]+[M2]+[Y]4- (IIIb)；
[A1]+[M1]+[M2]+[M3]+[Y]4- (IIIc)；
[A1]+[A2]+[M1]+[Y]3- (IIId)；
[A1]+[M1]+[M2]+[Y]3- (IIIe)；
[A1]+[M1]+[Y]2- (IIIf)；
[A1]+[A2]+[M4]2+[Y]4- (IIIg)；
[A1]+[M1]+[M4]2+[Y]4- (IIIh)；
[A1]+[M5]3+[Y]4- (IIIi)；或
[A1]+[M4]2+[Y]3- (IIIj)
其中[A1]+、[A2]+和[A3]+独立地选自为[A]+所述的基团，[Y]n-如在B1)下所定义，[M1]+、[M2]+、[M3]+为一价金属阳离子，[M4]2+为二价金属阳离子，以及[M5]3+为三价金属阳离子。
3.根据权利要求1或2的工作对，包含式I、II或III的离子液体作为组分B。
4.根据权利要求1或2的工作对，包含式I、II或III的至少一种离子液体作为组分B。
5.根据权利要求1至4任一项的工作对，其中离子液体在-20至200℃、优选0至180℃、特别优选20至150℃的温度下为液态。
6.根据权利要求1至5任一项的工作物对，其中工作物和离子液体在-20至200℃、特别优选-5至150℃的温度下是混溶性的。
7.根据权利要求1至6任一项的工作物对，其中工作物为水。
8.根据权利要求1至5任一项的工作物对，其中工作物和离子液体在-60至100℃、特别优选-40至50℃的温度下是混溶性的。
9.根据权利要求1至5和8任一项的工作物对，其中工作物为氨。
10.根据权利要求1至9任一项的工作物对在吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器中的用途。
11.离子液体在吸收式热泵、吸收式制冷机和热转换器中作为吸收介质的用途。
12.一种吸收式热泵、吸收式制冷机或热变换器，其包括液化器、膨胀机构、锅炉、吸收器和工作物对，所述工作物对进一步包含工作物和吸收介质，其中吸收介质为离子液体。
13.一种吸收式热泵，其中工作物吸收在如权利要求2至4任一项中所述的离子液体中。
14.一种吸收式制冷机，其中工作物吸收在如权利要求2至4任一项中所述的离子液体中。
15.一种吸热转换器，其中工作物吸收在如权利要求2至4任一项中所述的离子液体中。
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