烷基咪唑氟硼酸盐离子液体的合成与溶剂性质研究

研究了反应温度、时间和溶剂等对烷基咪唑氟硼酸盐室温离子液体[R1R2Im]BF4产率的影响，考察了该离子液体溶剂的性质。结果表明，[R1R2Im]BF4与油品中的脂肪族烃类组分不能互溶，但对部分含硫含氮组分均有一定的溶解度，同时还能溶解具有Lewis酸性的AICl3和杂多酸络合物以及具有加氢活性的无机盐，这为开发Lewis酸催化或加氢催化等离子液体-油品液／液双相催化体系奠定了基础。运用量子化学计算方法，考察了[R1R2Im]BF4的电导率与离子液体的分子结构的内在联系。结果表明，当阴离子相同时，N-烷基咪唑阳离子的体积越大，对应的离子液体的电导率越小。     

烷基咪唑卤化物微波辅助合成研究

以N-甲基咪唑为原料,采用无溶剂微波辐射方法合成两种烷基咪唑卤化物离子液体,探讨反应时间、原料配比及微波功率对反应产率的影响。结果表明,不同卤代烷的反应活性不同,所需要的微波功率和反应时间有明显差异,微波功率为200 W,微波辐射反应时间5 min,合成1-丁基-3-甲基咪唑溴化物产率达到94.6%。微波功率为300 W,微波辐射反应时间20 min,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯化物产率为82.1%。     

烷基咪唑卤化物微波辅助合成研究

以N-甲基咪唑为原料,采用无溶剂微波辐射方法合成两种烷基咪唑卤化物离子液体,探讨反应时间、原料配比及微波功率对反应产率的影响。结果表明,不同卤代烷的反应活性不同,所需要的微波功率和反应时间有明显差异,微波功率为200 W,微波辐射反应时间5 min,合成1-丁基-3-甲基咪唑溴化物产率达到94.6%。微波功率为300 W,微波辐射反应时间20 min,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯化物产率为82.1%。     

烷基咪唑类离子液体的合成及其性质

以N甲基咪唑和溴代烷烃为原料,通过微波法合成了6种离子液体1烷基3甲基咪唑类溴盐:1正丙基3甲基咪唑溴盐([nPmim]Br)、1异丙基3甲基咪唑溴盐([iPmim]Br)、1正丁基3甲基咪唑溴盐[nBmim]Br)、1仲丁基3甲基咪唑溴盐([sB mim]Br)、1正戊基3甲基咪唑溴盐([nAmim]Br)、1正己基3甲基咪唑溴盐([nHmim]Br).然后以 [nBmim]Br为中间体,经过阴离子交换得到1正丁基3甲基咪唑四氟硼酸盐([nBmim]BF4).在25℃时测定了7种离子液体的密度,结果表明:含有相同阴离子的离子液体密度随着阳离子烷基链长度的增加而减小;含有相同阳离子的离子液体,阴离子体积越大,密度越高.通过循环伏安法测定了[nBmim]Br和[nBmim]BF4的电化学窗口,分别为2.0V和3.4V.[nBmim]BF4的DSC曲线表明,其只有玻璃化温度(-95℃),而没有结晶温度和熔点.     

烷基咪唑离子液体定量分析方法的探讨

不同链长烷基的咪唑离子液体与茜素红反应前后荧光强度的变化不同.茜素红作为受体,咪唑类离子液体作给电子体,应用荧光猝灭法测定反应前后荧光强度的变化.分别做不同链长烷基离子液体的荧光光谱,定量地分析样品中离子液体的含量.     

1-烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐的合成及表征

以1,2-二甲基咪唑和溴代烷烃为原料,合成了5种离子液体中间体1-烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐.讨论了反应时间、反应温度和原料摩尔比对产物收率的影响,得到最佳的条件是:溴代烷烃与1,2-二甲基咪唑以1.1∶1(摩尔比)的比例,在90℃下反应24 h.产物结构经IR和1H-NMR确证,得出结论:阳离子烷基链长度的增加会使3 100~3 000 cm-1波数范围内谱带减弱,降低离子液体的熔点,而对咪唑环上质子化学位移影响不大.     

烷基咪唑类离子液体的合成与表征

采用绿色化学合成法,以N-丁基咪唑和1,2-二甲基咪唑为反应原料,碳酸酯为烷基化试剂,合成了2种离子液体的中间体1-丁基-3-甲基咪唑碳酸甲酯盐([n-BMIM]OCO2Me)和1,2-二甲基-3-乙基咪唑碳酸乙酯盐([EMMIM]OCO2Et),然后通过与HBF4及HPF6的反应,得到4种离子液体：1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([n-BMIM]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([n-BMIM]PF6)、1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐([EMMIM]BF4)和1,2-二甲基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐([EMMIM]PF6).产物结构经FT-IR, 1H-NMR和质谱分析确认.最后通过差示扫描量热分析（DSC）测定6种离子液体的结晶温度或熔点.     

低聚物离子液体为溶剂的电解质研究

研究了离子液体为溶剂的聚合物电解质的导电性能,结果表明离子液体浓度、增塑剂及锂盐都对电解质导电性有影响,获得了室温电导率达10-3S/cm的电解质材料.     

烷基嘛唑啉阳离子表面活性剂的催化合成研究

研究了烷基咪唑啉阳离子表面活性剂的新的催化合成法，优化了工艺条件，选用复合固体酸催化剂可使反应时间大大缩短，烷基咪唑啉产率９０％￣９５％。     

卤代咪唑盐类离子液体的合成、表征及其应用

以咪唑为起始原料,通过N-烷基化和季铵化反应合成了3种卤代1-苄基-3-甲基咪唑盐类离子液体:氯代1-苄基-3-甲基咪唑、溴代1-苄基-3-甲基咪唑、碘代1-苄基-3-甲基咪唑,以红外、核磁及热失重分析表征了它们的结构,并将它们应用于乙酸正丁酯的催化合成,取得满意的效果.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的制备与应用

以磷酸三丁酯和N-甲基咪唑为原料,一步合成出了1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐。该产品为一种新型的水溶性离子液体,浅棕色,其在25℃下的黏度和密度分别为3.45×10^-3Pa·s和1.045kg/m³。经电喷雾质谱测定其阴阳离子分别为磷酸二丁酯[(BuO)₂P(O)O]^-和1-丁基-3-甲基咪唑。由于空间位阻的影响,无论磷酸三丁酯和N-甲基咪唑的摩尔比如何,其产物中只有磷酸二丁酯阴离子,因此产物纯度高,易分离。实验表明,该离子液体对汽油中的3-甲基噻吩和二苯并噻吩具有良好的萃取效果,可望用于汽柴油的脱硫过程。     

新型三氮唑吡啶盐负载的脯氨酸手性离子液体的合成和表征

以脯氨酸和吡啶为起始原料,经多步中间体合成了新型三氮唑吡啶盐负载的脯氨酸手性离子液体,并对各中间体与目标化合物的结构进行了核磁共振、元素分析、高分辨质谱和熔点测定的表征.实验结果表明,各中间体及最终产物的产率为71%~88%.     

Raman光谱对离子液体及其可支撑离子液体膜的表征

利用Raman及其表面增强Raman光谱对不同阴离子的3种丁基咪唑离子液体及其负载膜的结构进行测定分析表征.结果表明:3种离子液体其[C4mim]+阳离子结构非常相近,受不同阴离子的影响较小.在室温常压下阳离子[C4mim]+同时存在偏移和扭转两种同分异构体.相比于亲水性支撑离子液体膜,疏水性PVDF可支撑离子液体膜的普通Raman难以测定,采用以银溶胶作为表面增强活性基底的表面增强Raman与亲水性可支撑离子液体膜的普通Raman,以及纯离子液体的普通Raman高度一致,充分显示出表面增强Raman光谱对支撑离子液体膜结构表征的适用性及优越性,为今后在离子液体膜方面的Raman研究开启了新的方向.     

1,2-二甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐离子液体的合成及其性质研究

介绍了在室温下设计合成的一种功能化离子液体1,2-二甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐离子液体[mmBim][HSO4]均为在不同温度下测定了该离子液体的密度、表面张力、粘度和电导率等性质,并根据特定的经验方程,估算了该离子液体的热膨胀系数、标准熵和晶格能等性质参数,为该离子液体的预期应用提供了重要的数据参考.     

功能性离子液体[A336][Cyanex272]对钨钼的萃取分离研究

Functionalized ionic liquids (FILs) as extractants were employed for the separation of tungsten and molybdenum from a sulfate solution for the first time. The effects of initial pH, extractant concentration, metal concentrations in the feed were comprehensively investigated. The results showed that tricaprylmethylammonium bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinate ([A336][Cyanex272]) could selectively extract W over Mo at an initial pH value of 5.5; the best separation factor β_W/Mo of 25.61 was obtained for a solution with low metal concentrations (WO₃: 2.49 g/L, Mo: 1.04 g/L). The [A336][Cyanex272] system performed effectively for solutions of different W/Mo molar ratios and different metal ion concentrations in the feed. The chemical reaction between [A336][Cyanex272] and W followed the ion association mechanism, which was further proved by the Fourier-transform infrared (FTIR) spectra of loaded [A336][Cyanex272] and the free extractant. The stripping experiments indicated that 95.48% W and 100.00% Mo were stripped using a 0.20 mol/L sodium hydroxide solution. Finally, the selective extractions of W and Mo from two synthetic solutions of different high metal concentrations were obtained; the separation factor β_W/Mo reached 23.24 and 17.59 for the first and second solutions, respectively. The results suggest the feasibility of [A336][Cyanex272] as an extractant for the separation of tungsten and molybdenum.     

三乙胺类双酸性离子液体催化合成油酸甲酯

合成了三乙胺类双酸性离子液体,并对其催化性能进行考察。选定以氯化锌配位的三乙胺类双酸性离子液体[HO₃SC₃NEt₃]Cl-ZnCl₂作为催化剂催化合成油酸甲酯。利用单因素法、响应曲面法对油酸甲酯合成的工艺条件进行考察和优化,得到的最佳工艺条件为：醇酸物质的量比9.96,催化剂用量（占油酸质量分数）5.13%,反应温度100 ℃,反应时间3.6 h。预测在最优的工艺条件下,油酸甲酯的收率可达98.95%,通过实验验证表明在该条件下油酸甲酯的收率最高可达98.58%。在重复性实验中,催化剂重复使用6次后催化性能依然良好。     

烷基苯基环己基甲酸酯类液晶的合成

为了寻找烷基苯基环己基甲酸酯简便的合成方法,以４′－戊基联苯－４－甲酸为原料,经过选择性还原合成了顺式与反式４－（４′－戊基苯基）环己烷甲酸,讨论了顺式异构体转化为反式异构体的方法,用１３ＣＮＭＲ确定了它们的结构。合成了通式为Ｒ－Ｘ－Ｙ－ＣＯＯ－Ｚ－Ｒ′,Ｘ,Ｙ,Ｚ为苯基或者环己烷环,五个烷基苯基环己基甲酸酯。用ＩＲ,ＮＭＲ和ＭＳ确定了这些化合物的结构。用ＤＳＣ仪测定了它们的相变温度,由偏光显微镜确定了它们的相态,所有的化合物均具有液晶相。讨论了末端基团对化合物相变温度的影响。     

酸性吗啉离子液体催化合成阿司匹林的研究

以N-甲基吗啉,氯磺酸为原料合成N-甲基-N-磺酸基吗啉盐酸盐的酸性离子液体,将其代替浓硫酸用于催化乙酸酐和水杨酸的酯化反应,合成阿司匹林。考察了原料配比、离子液体用量、反应温度、反应时间等因素对阿司匹林产率的影响,并通过正交实验确定最佳合成条件。结果表明该离子液体对阿司匹林的合成具有良好的催化效果,在水杨酸20mmol、乙酸酐40mmol、N-甲基-N-磺酸基吗啉盐酸盐离子液体3mL、反应温度70℃、反应时间30min的条件下,阿司匹林产率可达77.12%。     

离子液体中介孔、超大微孔氧化硅整体材料的合成

采用纳米铸造方案,在盐酸介质中,以咪唑盐类离子液体为模板剂,正硅酸乙酯为前驱体,合成了一系列介孔或超大微孔氧化硅整体材料,详细考察了盐酸浓度、盐酸用量和前驱体用量对材料结构参数的影响.结果表明,随盐酸浓度的升高,材料孔体积和孔径呈大致减小的趋势;随TEOS用量的增加,材料孔体积和孔径依次减小.材料大都具有高的比表面积和均一的孔径.