烷基咪唑离子液体与甲苯相互作用的理论研究

在密度泛函理论中的B3LYP/6-31G（d,p）水平上研究了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM][BF4]）离子液体与甲苯相互作用的微观机制.研究结果表明,[EMIM]＋和[BF4]-离子对有两种稳定的构型,存在强的氢键及静电作用,[BF4]-离子靠近咪唑环2位H的构型比[BF4]-离子靠近咪唑环4、5位H处的构型稳定.甲苯与这两种构型的[EMIM][BF4]离子对形成π配位作用的分子复合物,咪唑环2位H对甲苯的吸附作用比咪唑环4、5位H对甲苯的吸附作用强,2位H表现出更高的活性.离子液体的存在能有效地降低甲苯的前线轨道能级差,表明甲苯在离子液体环境中更易发生催化反应.     

咪唑型离子液体催化Diels-Alder反应的理论研究

采用量子化学从头计算和密度泛函理论方法,研究了咪唑类离子液体催化Diels-Alder反应(环戊二烯和丙烯酸甲酯反应)的反应机理.在HF/6-31 G*和B3LYP/6-31 G*方法水平上,考察了反应的endo/exo(内型/外型)选择性、活化能等.研究结果表明,离子液体主要借助阳离子参与来催化该反应.阳离子的参与能够大大的降低反应过渡态的能垒,增大反应的endo选择性.     

咪唑类离子液体中π-π弱相互作用的理论研究

<正>作为新型可设计绿色溶剂和功能软材料,离子液体的种类繁多,结构多变,只有掌握其结构与性质之间的关系或规律,才可以有目的的设计或合成新型功能化的离子液体,实现特定的需求.离子液体的许多性质(如沸点、熔点等)均和离子液体中阴阳离子之间的非键弱相互作用密切相关[1].人们普遍认为这种弱相互作用以阴阳离子之间的静电吸引(包括常规氢键)为主,对于其它类型作用力则缺乏直接证据,尚存争议.特别是在常见咪唑类离子液体阳离子之间是否可能存在阳离子-阳离     

一种2-甲基咪唑离子液体的合成及其在酯交换反应中的应用

以2-甲基咪唑为原料合成了一种室温离子液体(卜丁基一2,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐),并对其进行了1H NMR 13C NMR表征并确认,然后进行了催化酯交换反应及重复利用性研究.结果表明离子液体1-丁基-2,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐是酯交换反应较为理想的绿色溶液催化荆,并通过气相色谱分析发现其催化的酯交换反应最佳原料配比为1:0.3;最佳反应时间在8 h;最佳催化剂用量为6%,该离子液体经重复利用后,其催化效能几乎不变.     

异辛基乙二胺-TFSA型离子液体与水分子间的氢键相互作用

前期实验研究表明,室温下液态异辛基乙二胺-双(三氟甲磺酰)亚胺([HEtHex][TFSA])型质子化离子液体(PIL)的疏水性较强,但因阳离子部位具有2个氨基,也显示适宜亲水性,水在其中的溶解度可达11％,并且含水量对其粘度、电导率等物性影响较大,随着含水量的增加,电导率增大,粘度降低.为了从微观机制分析含水量对[H...     

异辛基乙二胺-TFA及TFS型质子化离子液体与水分子间氢键相互作用的研究

异辛基乙二胺-三氟乙酸型(简称[HEtHex] [TFA])及异辛基乙二胺-三氟甲磺酸(简称[HEtHex][TFS])型质子化离子液体(Protic Ionic Liquid,PILs)的极性部位因具有两个氨基,因此亲水性较强,易于与水混溶.水分对离子液体的粘度、电导率等物理化学性质具有较大的影响,量子化学计算方法能...     

离子液体萃取脱除燃料油中二苯并噻吩的研究

实验研究了4种离子液体对模拟燃料油中二苯并噻吩的萃取脱除率,在油剂质量比1∶1的条件下,1-丁基-3-甲基咪唑氯乙酸盐离子液体[BMIM]ClCH2COO脱硫率最高,达52.72%.同时采用量子化学的密度泛函方法(DFT),在B3LYP/6-31G(d,p)水平上理论研究了4种离子液体的稳定结构及其与噻吩、二苯并噻吩的...     

4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑基离子液体的密度泛函研究

采用密度泛函理论和 DNP 基组,对比研究了4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑与[PF6]-的相互作用.计算结果表明,H2原子和丙基支链氢原子与[PF6]-的氟原子相互作用形成氢键.[PMIM]+[PF6]-的最低未占轨道(LUMO)是分布在咪唑环上的π*轨道,而[PMIM-Br]+[PF6]-的 LUMO 为环原子和 Br 原子构成的σ*轨道.     

1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体离子对的结构

甲基咪唑类离子液体是一类综合性能优良的反应介质,人们已在其合成、表征和应用方面进行了较为深入的研究.但目前人们对于该类离子液体的结构知之甚少,开展相关的理论研究有助于深入认识离子液体的性质,提供官能化设计的理论依据.离子液体中,"离子对"的结构是理解离子液体结构的基础,是影响离子液体性能的重要因素[1].本文利用量子化学方法系统研究了1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子(Amim )和二氰胺根(DCA-)、氯(Cl-)离子形成离子对的几何结构和相互作用能,揭示了2种离子液体粘度差别的原因.     

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。     

胆固醇分子间作用的理论探讨

用分子间相互作用势函数法，以Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｄ２＋、Ｃｒ２＋四种离子与胆固醇分子形成的金属阳离子胆固醇分子复合物和胆固醇分子胆固醇分子复合物为模型，研究它们相互间作用，得到不同金属离子在不同位置与胆固醇分子相互作用的能量，以及在受到金属Ｃｕ离子影响条件下胆固醇分子之间的相互作用的能量．把理论计算与实际研究相对照，得到很有意义的结果     

离子液体在FCC汽油脱硫中的应用研究

研究了新型Brnsted酸性离子液体[BMIM]HSO4与H2SO4复配体系在催化裂化（FCC）汽油烷基化脱硫中的应用,考察了温度、时间、催化剂酸性、催化剂量和二烯烃加入量等因素对FCC汽油脱硫的影响。结果表明：随着催化剂酸性增强,汽油脱硫率逐渐增大;加入少量二烯烃可明显提高FCC汽油脱硫率。在30℃、反应120min、5%复配催化剂条件下,加入适量二烯烃,可使石家庄FCC汽油硫质量浓度由608mg/L降至105mg/L,大港FCC汽油硫含量由122mg/L降至32mg/L,且辛烷值变化不大。     

离子液体中CO_2固定过程的研究和应用

二氧化碳是大气中的重要温室气体之一,以其为原料并将其固定在离子液体中加以回收利用已成为二氧化碳利用的一个重要的研究方向.离子液体的结构-性质、功能化离子液体的制备及应用也是未来国际上的研究重点.介绍了国内外用于气体吸收的功能化离子液体的结构以及合成,阐述了离子液体在固定CO2气体方面国内外的研究进展和应用概况,并对离子液体固定二氧化碳的理论基础研究和应用前景进行了讨论.     

离子液体及其在化学中的应用

主要介绍了离子液体及其发展概况,归纳了离子液体作为溶剂的优越性质,概述了离子液体在化学反应、分离纯化和电化学中的应用,说明离子液体的独特性能对推进绿色化学化工的重要意义。     

碳纳米管负载离子液体对铜离子吸附研究

采用浸渍法将手性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑L-酒石酸盐(EMIML-Tar)负载到羧基化多壁碳纳米管(CNTs)上,对水溶液中Cu~(2+)进行吸附,考察了离子液体加入量、EMIML-Tar/CNTs吸附剂用量、Cu~(2+)初始浓度、pH、吸附温度、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,负载离子液体后能显著提高多壁碳纳米管对Cu~(2+)的吸附能力,当Cu~(2+)初始浓度为20 mg/L,吸附剂用量为25 mg,溶液pH为6.0,吸附温度为298 K,吸附时间为30 min时,EMIML-Tar/CNTs吸附剂对Cu~(2+)去除率达96%,吸附量为19.19 mg/g。应用2种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明吸附过程可以很好地用准一级动力学方程描述。     

脱色剂与活性染料的分子间相互作用

以聚丙烯腈（ＰＡＮ）和双氰胺（ＤＣＤ）为原料,合成了新型脱色剂．用ＩＲ、１ Ｈ ＮＭＲ和１３Ｃ ＮＭＲ等方法对其结构进行了表征,探讨了脱色剂溶解度随ｐＨ 值变化的规律,研究了脱色剂对活性染料的絮凝脱色的性能．结果表明,脱色剂是侧链带有多种极性基团的聚合物;它在酸性条件下溶解度较小,碱性条件下溶解度较大;脱色剂对活性染料的脱色是有效的．在絮凝脱色研究基础上,用ＩＲ分析以及平衡渗析实验探讨了脱色剂与多种染料的相互作用．实验结果表明,脱色剂的絮凝效果在酸性条件下显著．相互作用研究显示,脱色剂分子侧链的氨基与活性染料的磺酸基发生了键合作用．脱色剂与蒽醌型活性染料的结合存在特殊的温度依赖性,结合程度在２５℃最大;脱色剂与活性染料分子间除了极性基团间相互作用外,还存在疏水相互作用．     

反气相色谱法研究聚合物—探针分子间的相互作用

本工作利用反气相色谱技术,研究了一系列不同性质的探针分子与PEO,PVAc,CPE,PMA等均聚物,几种丙烯酸甲酯-4-乙烯基吡啶共聚物,以及南大-43,KH-560等偶联剂的相互作用.结果表明,酸碱作用对凝集态中相异分子间的相互作用有显著贡献,本工作建立了一个较为简便的测算聚合物和偶联剂的Drago参数,定量表征聚合物和偶联剂的酸碱性质的方法.     

分子和金表面相互作用的DFT和HF研究

硫氢能团可以很强地吸附于金表面上，从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件，我们从第一性原理出发，分别利用密度泛函理论和哈特利-福克方法研究了4，4‘-二巯基联苯分子和金表面的相互作用。研究结果表明，在描述分子的电子结构可以分子与金表面的相互作用，密度泛函理论可以给出很好的结果．     

铜(Ⅰ)、银(Ⅰ)氮氧自由基配合物磁构效应的理论研究

采用密度泛函结合对称性破损(DFT-BS)方法,研究了铜(Ⅰ)、银(Ⅰ)氮氧自由基配合物磁构效应。计算结果表明,在考察改变两个氮氧自由基二面角(θ)而引起磁交换偶合常数(J)的变化时发现,将AgⅠ和CuⅠ配合物中氮氧自由基的正交排列逐渐转为平行排列,最终都实现由铁磁性偶合转变为反铁磁性偶合,但转变的过程并不完全相同。分子轨道和自旋集居数分析都很好解释了计算结果。分析还表明,AgⅠ和CuⅠ两个结构相似的配合物,磁构效应之所以不同,实际上是由它们的磁偶合机理不同所导致。