Ionic Liquid Based Aqueous Biphasic Systems with Controlled pH: The Ionic Liquid Cation Effect

Ventura, Sónia P. M.; Sousa, Sílvia G.; Serafim, Luísa S.; Lima, Álvaro Silva; Freire, Mara G.; Coutinho, João A. P.

doi:10.1021/je200714h

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“…This higher acidity provided by aromatic and 5-member ring cations correlates well with their ability to be solvated by water by enhanced hydrogen-bonding, either in binary 58 or ternary aqueous systems. 59 On the other hand, for the non- , as experimentally observed. In this context, the charge distribution/contribution of the cation also plays a major role in the acidity of a given IL.…”

Section: Experimental Kamlet-taft Solvatochromic Parametersmentioning

confidence: 52%

Hydrogen-bond acidity of ionic liquids: an extended scale

Kurnia

Lima

Cláudio

et al. 2015

Phys. Chem. Chem. Phys.

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One of the main drawbacks comprising an appropriate selection of ionic liquids (ILs) for a target application is related to the lack of an extended and well-established polarity scale for these neoteric fluids. Albeit considerable progress has been made on identifying chemical structures and factors that influence the polarity of ILs, there still exists a high inconsistency in the experimental values reported by different authors. Furthermore, due to the extremely large number of possible ILs that can be synthesized, the experimental characterization of their polarity is a major limitation when envisaging the choice of an IL with a desired polarity. Therefore, it is of crucial relevance to develop correlation schemes and a priori predictive methods able to forecast the polarity of new (or not yet synthesized) fluids. In this context, and aiming at broadening the experimental polarity scale available for ILs, the solvatochromic Kamlet-Taft parameters of a broad range of bis(trifluoromethylsulfonyl)imide-([NTf 2 ] − )-based fluids were determined. The impact of the IL cation structure on the hydrogen-bond donating ability of the fluid was comprehensively addressed. Based on the large amount of novel experimental values obtained, we then evaluated COSMO-RS, COnductor-like Screening MOdel for Real Solvents, as an alternative tool to estimate the hydrogen-bond acidity of ILs. A three-parameter model based on the cation-anion interaction energies was found to adequately describe the experimental hydrogen-bond acidity or hydrogen-bond donating ability of ILs. The proposed three-parameter model is also shown to present a predictive capacity and to provide novel molecular-level insights into the chemical structure characteristics that influence the acidity of a given IL. It is shown that although the equimolar cation-anion hydrogen-bonding energies (E HB ) play the major role, the electrostaticmisfit interactions (E MF ) and van der Waals forces (E vdW ) also contribute, admittedly in a lower extent, towards the hydrogen-bond acidity of ILs. The new extended scale provided for the hydrogen-bond acidity of ILs is of high value for the design of new ILs for task-specific applications. † Electronic supplementary information (ESI) available: Comparison between experimental and literature solvatochromic values; correlation between experimental and predicted hydrogen-bond acidity; equation to calculate the absolute relative deviation. See

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Section: Experimental Kamlet-taft Solvatochromic Parametersmentioning

confidence: 52%

Hydrogen-bond acidity of ionic liquids: an extended scale

Kurnia

Lima

Cláudio

et al. 2015

Phys. Chem. Chem. Phys.

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“…No entanto, a maior parte dos polímeros utilizados na formação dos SAB possuem alta viscosidade e, normalmente, formam soluções aquosas opacas, que poderiam interferir na análise quantitativa e qualitativa dos compostos extraídos (Perumalsamy, 2007;Ventura et al, 2011).…”

Section: Sistemas Aquosos Bifásicos Baseados Em Líquidos Iônicosunclassified

“…Além disso, os SAB baseados em LI são substancialmente menos viscosos do que os típicos SABs à base de polímeros (Claudio; Louros, 2010;Ventura et al, 2011).…”

Section: Sistemas Aquosos Bifásicos Baseados Em Líquidos Iônicosunclassified

“…Assim, nos últimos anos, SAB baseados em líquidos iônicos (LI) têm sido aplicados em processos de biopurificação e bioextração oferecendo diversas vantagens como a estabilidade de proteínas e enzimas além de serem substancialmente menos viscosos que os polímeros usados tipicamente (Ventura et al, 2011;Jiang et al, 2009;Dreyer, 2008;Claudio et al, 2010;Louros et al, 2010). Além disso, os SAB formados por LI e sais inorgânicos apresentam maiores taxas de recuperação de proteínas modelo do que os métodos empregando SAB formados por polímero (PEG) e sal (Pei et al, 2009).…”

Section: Introductionunclassified

“…A alta concentração de água em tais sistemas favorece a estabilidade das proteínas durante a separação, quando comparados com sistemas de extração líquida tradicionais, compostos com solventes orgânicos. Apresentam também vantagens como rapidez da separação, baixo custo e possibilidade de aplicação em grande escala (Ventura et al, 2011; …”

unclassified

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EFEITO DA TEMPERATURA NA PARTIÇÃO DE ALFA-LACTALBUMINA EM SISTEMAS AQUOSOS BASEADOS EM LÍQUIDOS IÔNICOS (um espaço)

Neves¹,

Sousa²,

Silva³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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(um espaço) RESUMO -Os sistemas aquosos bifásicos (SAB) baseados em líquidos iônicos (LI) têm sido aplicados em processos de purificação devido às suas "características verdes". O objetivo deste trabalho foi estudar a partição de alfalactalbumina do soro de leite em SAB formados por LI (C 4 minCl) e fosfato de potássio em função da temperatura (5, 25, 35 e 45 °C). A análise termodinâmica foi realizada pela aproximação de van't Hoff. As quantidades de LI e sal foram determinadas de acordo com dados de equilíbrio de fases disponíveis em literatura. Após a pesagem dos componentes, os tubos foram agitados, centrifugados e deixados em repouso na temperatura de trabalho. A quantificação da proteína nas fases foi realizada por espectrofotometria. O coeficiente de partição (K) foi obtido pela relação entre as concentrações de proteína na fase superior (rica em LI) e inferior (rica em sal) e variou de 1,50 a 57,10. A partição da proteína para fase superior dos SAB foi espontânea e entalpicamente dirigida. Os resultados obtidos despertam o interesse por estudos posteriores de forma a elucidar o tipo de interação envolvida.(um espaço) INTRODUÇÃOO soro de leite é o co-produto mais abundante da indústria de laticínios e é rico em proteínas de alto valor nutricional, funcional e tecnológico. Entre essas proteínas, encontramos a alfalactalbumina, que também é encontrada no leite humano. Ela desempenha importante função na prevenção de úlcera gástrica (Matsumoto et al., 2001) e possui elevado teor de triptofano, sendo capaz de elevar o triptofano sanguíneo (Heine et al., 1991), entre outras vantagens e aplicações. A recuperação e valorização dessa proteína são, portanto, de grande interesse para ambos os campos acadêmico e industrial.Os Sistemas Aquosos Bifásicos (SAB) têm adquirido importância e sucesso crescente no que diz respeito à concentração, isolamento e separação de proteínas. Estes sistemas são constituídos por duas fases líquidas imiscíveis, que promovem a separação de biomoléculas em condições amenas e em um ambiente adequado, de forma que sejam preservadas as suas principais características. A alta concentração de água em tais sistemas favorece a estabilidade das proteínas durante a separação, quando comparados com sistemas de extração líquida tradicionais, compostos com solventes orgânicos. Apresentam também vantagens como rapidez da separação, baixo custo e possibilidade de aplicação em grande escala (Ventura et al., 2011;

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Ionic Liquids: Recycling

Sklavounos

Helminen

Kyllönen

et al. 2016

Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry

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For ionic liquid processes to be adopted by industry there are two main challenges. First is the enormous capital and running costs when using expensive ionic liquids, compared to molecular solvents. In addition, if ionic liquids are disposed of there is great potential for environmental damage. These factors can be mitigated, by recycling ionic liquids in any process or product life cycle, as far as possible. This chapter reviews the topic of ionic liquid recycling, covering the main methods of recycling in the academic and patent literature. These include the classical methods of recycling compounds such as distillation, phase separation, extraction and crystallization. Adsorption and membrane methods are also covered. The various mechanisms of distillation will be covered, including distillation of ion pairs or dissociation of ionic liquids into volatile neutral species, which vaporize and recondense. The topic of aqueous biphasic systems is also covered, under the general method of phase separation. It is shown how even water miscible ionic liquids can be separated with the use of kosmotropic salts, commonly described in the Hofmeister series. Throughout this discussion the applicability to recycling of ionic liquids on an industrial scale is also considered.

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Ionic Liquid Based Aqueous Biphasic Systems with Controlled pH: The Ionic Liquid Cation Effect

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Hydrogen-bond acidity of ionic liquids: an extended scale

Hydrogen-bond acidity of ionic liquids: an extended scale

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