Suatu zat berada dalam keadaan cair ketika interaksi antara spesies yang membentuknya lebih kuat daripada yang ada dalam keadaan gas, tetapi lebih lemah daripada yang mengarah ke keadaan padat. Karena keseimbangan energi ini, sebagian besar cairan terdiri dari molekul netral karena keberadaan spesies bermuatan memerlukan adanya interaksi ionik, biasanya cukup kuat untuk membawa zat ke keadaan agregasi padat.
Analisis yang lebih rinci tentang sifat interaksi zat ionik menunjukkan bahwa mereka memiliki berbagai variasi, yang memungkinkan ujung bawahnya, untuk mendapatkan cairan dengan karakter ionik.
Zat dan cairan ionik dapat digunakan dalam berbagai bidang pengetahuan. Faraday adalah pelopor dalam penggunaan garam dalam bentuk cair di bidang elektrokimia. Namun, penggunaan praktis bahan-bahan ini dibatasi karena suhu lelehnya yang tinggi. Pada akhir 1940-an, ditemukan bahwa, ketika campuran alkilpiridinium klorida dan aluminium triklorida, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, mereka membentuk sistem ionik dengan titik leleh rendah 2. Sistem ini memiliki interaksi interatomik yang lemah dan, akibatnya, energi grid suhu rendah dan titik leleh rendah. Misalnya, campuran etilpiridinium klorida dan aluminium klorida dengan 67 mol% aluminium memiliki titik leleh -40 ° C.
Senyawa ini disebut suhu kamar atau garam cair, seperti yang lebih dikenal saat ini, dan cairan ionik digunakan di bidang baterai dan elektrokimia.
Sejak tahun 1970-an, cairan ionik ini sekarang digunakan sebagai katalis dalam reaksi asilasi olefin organik dan sebagai pelarut untuk berbagai reaksi. Contoh penting dari penggunaan ini adalah reaksi oligomerisasi etilena dan propilena, olefin yang menghasilkan berat molekul lebih tinggi, dan reaksi alkilasi heksametilbenzena yang dimulai secara elektrokimia.
Bahkan di tahun tujuh puluhan, garam dengan kation tetrakilamonium tipe 5 telah dipelajari secara luas, yang digunakan sebagai pelarut dalam elektrokimia dan katalisis bifasik dalam hidroformilasi katalitik etilen dalam etilen glikol dan 6 oleh hidrogenasi katalitik olefin 7. Namun titik leleh yang tinggi dari senyawa ini, umumnya di atas 100 ° C, membatasi penggunaan praktisnya.
Pada tahun delapan puluhan, garam yang diperoleh melalui reaksi 1,3-klorida dengan aluminium triklorida 8 yang larut diperkenalkan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, dengan suhu leleh yang lebih rendah daripada analognya yang mengandung kation alkilpiridinium. Misalnya, campuran yang terbentuk dengan komposisi 1-etil-3-metilimidazolium klorida (EMI.Cl) dan 3 ALCL dengan 67% mol aluminium memiliki titik leleh -80 ° C.
Senyawa ini menghasilkan minat yang besar dalam bidang-bidang seperti elektrokimia 9, baterai, pelarut untuk analisis spektroskopi senyawa logam dan sebagai pelarut dan katalis asam untuk reaksi organik 4,11-13.