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低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents，简称DES）是一种新型溶剂，由一定化学计量比的氢键受体（如季铵盐）和氢键供体（如酰胺、羧酸和多元...

低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents，简称DES）是一种新型溶剂，由一定化学计量比的氢键受体（如季铵盐）和氢键供体（如酰胺、羧酸和多元醇等化合物）组合而成的两组分或三组分低共熔混合物。其凝固点显著低于各个组分纯物质的熔点，这一特性使得低共熔溶剂在多个领域具有广泛的应用前景。组成低共熔溶剂的组成多样，常见的氢键受体包括季铵盐（如氯化胆碱）和两性离子（如甜菜碱）等，而氢键供体则包括尿素、硫脲、羧酸（如苯乙酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸等）、多元醇（如乙二醇、甘油、丁二醇、木糖醇等）、氨基酸、糖类（如葡萄糖、果糖）以及三氟乙酰胺等。此外，低共熔溶剂的组成还可以是糖+氨基酸、羧酸+多元醇、糖+糖等。大部分低共熔溶剂是两组分混合物，少数低共熔溶剂是三组分混合物。值得注意的是，水分子可作为某些低共熔溶剂的组分之一。性质低共熔溶剂的凝固点是其重要物理参数，大多在-38～150℃之间，明显低于高温熔盐。这是由于低共熔溶剂中的氢键供体与氢键受体形成了氢键的缘故。氢键作用越强，低共熔溶剂的凝固点通常越低。与组成低共熔溶剂的氢键供体物质和氢键受体物质的熔点相比，低共熔溶剂的凝固点通常可下降20~120℃。大多数低共熔溶剂的粘度较大，不仅大于常规分子溶剂，也大于很多常见的离子液体。低共熔溶剂的粘度显著受到组分结构、混合比例、温度等因素的影响。由于季铵盐是最常见的低共熔溶剂组分之一，因此很多低共熔溶剂具有良好的导电性，其电导率一般在0.1～10mS·cm－1之间，并且电导率的大小与低共熔溶剂的组成和温度有关。应用低共熔溶剂在多个领域具有广泛的应用前景，包括但不限于以下几个方面：低共熔溶剂可用于吸收二氧化碳、二氧化硫、氧气等气体。低共熔溶剂可以作为电解液进行研究。低共熔溶剂可用于纳米材料的合成。低共熔溶剂可以作为有机合成中的反应介质，提高反应速率和产物的纯度。此外，低共熔溶剂还可以用于卤代反应、D-A反应、Knoevenagel缩合、Henry反应、Perkin反应、Paal-Knorr反应和还原反应等有机合成反应。低共熔溶剂可以应用在药物缓释领域，如利多卡因等药物的缓释。低共熔溶剂可以在低温下溶解一些高熔点或难溶解的物质，帮助制备溶液。低共熔溶剂可以提供一个合适的环境，促进晶体的生长和形成。低共熔溶剂常用作清洗剂，可以溶解一些有机污染物，用于清洗实验器皿或工业设备。低共熔溶剂还可以用于某些分离技术，如萃取、萃取色谱等。低共熔溶剂可以作为材料制备过程中的溶剂或反应介质，得到高性能的材料。低共熔溶剂可用于环境治理中的有害物质溶解和分离过程，实现污染物的资源化和无害化处理。总之，低共熔溶剂作为一种新型溶剂，具有制备简便、成本低、毒性低、溶解性好、不易挥发等特点，在电沉积、萃取分离、催化反应、纳米材料制备等诸多领域展现出良好的发展前景。随着研究的深入和应用领域的拓展，低共熔溶剂有望在未来发挥更大的作用。