Page 34 - 《精细化工》2023年第5期

·954· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

further clarify their function mechanism to achieve the precise customization and efficient application of the
hydrophobic deep eutectic solvents.
Key words: hydrophobic deep eutectic solvents; green chemistry; structure composition; separation;
extraction

溶剂在化学工艺过程中无处不在，在一定程度
上决定了化学工艺的可持续性与安全性。传统有机
溶剂如乙醚、己烷、氯仿、丙酮及石油醚等存在挥
发性强、毒性大且难以回收等缺点，在一定条件下
会对人体健康带来危害并对生态环境造成不利影
响。为实现可持续发展目标，开发新型绿色溶剂以
替代传统有毒有害有机溶剂一直是研究热点。离子
液体因具有热稳定性好、低挥发性和可回收性被认

为是绿色溶剂，并引起广泛关注 [1-3] 。然而，近年来
图 1 疏水深共熔溶剂目前的主要应用领域
相关报道指出，离子液体制备复杂，合成过程涉及 Fig. 1 Main application fields of hydrophobic deep eutectic
有害试剂的使用，可降解性差，并且使用过程中的 solvents in present

抗热解性、毒性和水解性等尚不确定 [4-6] ，限制了离
子液体的进一步应用。 1 疏水深共熔溶剂的结构组成及性能影响
为了克服离子液体的缺点，相关研究提出了一 因素
[7]
系列名为深共熔溶剂（DES） 的离子液体替代品，
1.1 疏水深共熔溶剂的结构组成
因其制备简单、低成本、低毒性和高生物降解性、物
[8]
理化学性质可调 ，被认为是下一代绿色溶剂。DES HDES 通常是将氢键受体（HBA）和氢键供体
（HBD）以特定的物质的量比混合，在一定温度下
是由一定化学计量比的两种或三种组分通过氢键等
连续 [15] 或间歇 [16] 搅拌，直至形成均质液体，其制备
非共价相互作用形成的一种共晶混合物，其熔点显
著低于各个组分纯物质 [9-10] 。作为深共熔溶剂的一 温度一般在 50~80 ℃这一较低的温度范围内，有的
HDES 即使在常温下也能成功合成 [17-18] 。通过改变
个子类，疏水深共熔溶剂（HDES）较高的热稳定性、
HDES 的结构组成和 HBA/HBD 物质的量比，可以
独特的疏水性和良好的对有机和无机化合物的溶解
调控 HDES 的溶剂特性，以满足实际应用需要。如
能力，可满足许多工业应用需求，在绿色化学工艺 图 2 所示，许多研究已经开发了多种 HDES 结构组
过程中受到了广泛关注。VAN OSCH 等 [11] 在 2015
分。尽管 HBA 和 HBD 的组合很多，但到目前为止，
年首次提出了由长烷基链季铵盐和癸酸形成疏水深
研究最多的主要是以薄荷醇、麝香草酚或季铵盐作
共熔溶剂，与水混合后形成稳定的疏水相，展现出 为氢键受体，中长链有机脂肪酸作为氢键供体的 HDES。
从水相中提取化合物的巨大优势。RIBEIRO 等 [12] HDES 主要可以分为两种类型。第一种由具有
报道了另一种由两种中性成分（薄荷醇和天然羧酸） 长烷基链的季铵盐组成的离子型 HDES，例如 VAN
组成的 HDES，实现了对不同极性的有机化合物成 OSCH 等 [11] 首次报道的 HDES 就是由多种不同烷基
分的高效选择性提取，表现出疏水深共熔溶剂作为 链长的季铵盐和癸酸组成。除季铵盐外，离子型
传统溶剂和离子液体的可替代溶剂的巨大潜力。此 HDES 还可以通过盐合成。第二种由中性化合物
后，疏水深共熔溶剂逐渐成为新型绿色溶剂的研究 混合形成，即以疏水性天然化合物作为 HBA，以疏
热点，并且被广泛应用于多个领域 [13-14] 。疏水深共 水性羧酸或长烷基醇作为 HBD。RIBEIRO 等 [12] 首
熔溶剂目前的主要应用领域如图 1 所示。 次提出了基于薄荷醇和一些天然羧酸组成的中性
本文概述了近年来疏水深共熔溶剂在绿色化学 HDES。该类型 HDES 还有萜类化合物-羧酸、薄荷
过程中的研究和应用现状，重点关注了疏水深共熔 醇-羧酸、利多卡因-羧酸和麝香草酚-羧酸等。还有
溶剂的结构组成及其在分离提取、气体污染物捕获、 一种中长链 脂肪酸同时 作为 HBA 和 HBD 的
生物催化、材料改性和食品安全检测等领域的研究 HDES [19] ，例如可利用正壬酸、正辛酸、正癸酸和
和应用的总体趋势，简要总结了目前疏水深共熔溶 月桂酸等以不同的物质的量比组合而形成。纯羧酸
剂的研究及应用中存在的问题，展望了疏水深共熔 基 HDES 黏度低且化学性质相对稳定。
溶剂未来的研究方向。 长烷基链结构减少了亲水基团（羧基、羟基等）