N-正丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体的合成

以吡啶、氟硼酸钠和氯代正丁烷为反应物,采用两步法成功合成了N-正丁基吡啶四氟硼酸盐(BPyBF4)离子液体.首先氯代正丁烷和吡啶反应合成中间体氯代N-正丁基吡啶(BPyCl),应用L9(34)正交表进行条件优化,确定最佳条件为反应时间16h、反应温度80℃、n(氯代正丁烷)∶n(吡啶)=1∶1及溶剂乙腈用量20mL;然后中间体再和氟硼酸钠进行离子交换,得到目标产物BPyBF4,同样应用L9(34)正交表进行条件优化,确定最佳条件为n(NaBF4)∶n(BPyCl)=1.4∶1、溶剂丙酮用量40mL、反应温度40℃及反应时间30h.两步反应总收率达79%.BPyCl和BPyBF4的结构均经X射线能谱仪(EDX)和氢核磁共振波谱(1 H-NMR)表征.     

硝酸N-正丁基吡啶（BPNO3）离子液体的合成与表征

室温离子液体作为一种既不同于水又不同于常规有机溶剂的新型溶荆,有着其它分子溶剂不可比拟的独特性能。本文利用氯代正丁烷（C4H9Cl）与吡啶（C5HSN）合成出氯化N-正丁基吡啶（BpC）作为中间体,进而利用BPC在丙酮中与NH4NO3反应,合成出硝酸N-正丁基吡啶（BPNO3）,并通过AgN03对其进行纯化。纯化后的BPN03通过IR和1HNMR对其化学结构进行了表征,经莫尔法和纳氏试剂检验,结果表明并无可测定量的Cl-和NH4＋存在,证明所合成的BPN03纯度较高。     

溴代N-丁基吡啶离子液体的合成及吸收CO_2性能研究

以吡啶、溴代正丁烷为原料合成了溴代N-丁基吡啶离子液体([bpy]Br),使用红外光谱、核磁共振氢谱分析方法对产物结构进行了表征。运用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)对离子液体的热稳定性进行测定,结果表明离子液体[bpy]Br的液态温度为99.3~238.0℃。实验研究了离子液体[bpy]Br对CO_2的吸收性能和离子液体再生后对CO_2的吸收负荷。结果表明:随着离子液体[bpy]Br质量分数的增加,离子液体吸收CO_2的负荷增加;随着吸收温度的升高,离子液体吸收CO_2的负荷减少;随着通入CO_2流量的增加,离子液体吸收CO_2达到饱和的时间缩短。离子液体再生后对CO_2的吸收性能基本不变。     

四氟硼酸N-正丁基吡啶室温离子液体在甲醇中含量的测定

用吡啶和氯代正丁烷反应,合成了作为室温离子液体中间体的氯化N-正丁基吡啶.以丙酮为溶剂,用四氟硼酸钠和氯化N-正丁基吡啶合成了四氟硼酸N-正丁基吡啶室温离子液体.同时用紫外光谱法测定了在有机溶剂甲醇中四氟硼酸N-正丁基吡啶室温离子液体的含量.结果表明,离子液体的最大吸收波长为259 nm,且吸光度与浓度呈线性关系,其线性相关系数为0.995 76.其回收率在99.9%～100.3%.     

N-正丁基吡啶-L-脯氨酸盐手性离子液体的合成及表征

以L-脯氨酸为手性源,合成了吡啶类手性离子液体,并进行了结构表征。以吡啶和溴代正丁烷为原料采用微波法合成中间体溴化N-正丁基吡啶,再与氢氧化钾、L-脯氨酸制备N-正丁基吡啶-L-脯氨酸盐手性离子液体,反应过程简单,产物具有较好的收率。测定了化合物N-正丁基吡啶-L-脯氨酸盐的比旋光度,考察了其光学活性和电导率。     

N-正丁基吡啶-2,3-二苯甲酰酒石酸盐的合成与晶体结构

化合物C45H43NO17的晶体,在室温条件下,由[bpy][BF4]和L-(-)-二苯甲酰酒石酸合成并经95%乙醇重结晶而得.其结构通过元素分析、IR和1HNMR进行了表征,用X射线单晶衍射法测定了该化合物的晶体结构.结果表明,晶体属于单斜晶系,P-2(1)空间群,a=0.798 8(6)nm,b=2.748 2(18)nm,c=1.061 0(8)nm,β=101.723(10)°,Mr=869.83,V=2.280(3)nm3,Dc=1.267 Mg/m3,Z=2,μ(Mo Kα)=0.098 mm-1,F(000)=912.晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘法修正,最终偏离因子R=0.095 0,Rw=0.2582.     

离子液1－丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐修饰碳糊电极的制备与表征

以离子液1－丁基－3－甲基咪唑六氟磷酸盐（[BMIM]PF6）代替传统液体石蜡为黏合剂与石墨粉相混合制备了一种新型的离子液修饰碳糊电极（IL－CPE）。采用扫描电子显微镜对电极的表面形貌进行了表征，以铁氰化钾为电化学探针对该离子液修饰电极的电化学行为进行了研究，并与传统碳糊电极进行了比较。结果表明，由于[BMIM]PF6具有较高的导电性，使这种新型离子液修饰电极比传统碳糊电极具有更高的导电效率，电流响应明显增加；同时由于[BMIM^-]PF6具有一定的黏度和较强的疏水性，使制备的电极具有一定的机械强度和较好的稳定性。     

氯化N-正丁基吡啶的合成与表征

利用氯代正丁烷和吡啶反应,合成了作为室温离子液体中间体的氯化N-正丁基吡啶,对其合成过程进行优化和改进.通过核磁共振谱对氯化N-正丁基吡啶进行化学结构的表征,使用差示扫描量热法对合成的中间体进行熔点和熔化热的测定.结果表明,该优化合成实验,合成了纯度较高的氯化N-正丁基吡啶.     

离子液体[Bmim]Br和[Bmim]PF_6的合成及其物化性质研究

采用超声波辅助法合成离子液体1–丁基–3–甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)和1–丁基–3–甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6),研究了超声处理时间、超声频率和原料物质的量比对[Bmim]Br产率的影响,以及超声处理时间、超声频率和溶剂与[Bmim]Br的质量比对[Bmim]PF6产率的影响.结果表明:超声处理时间、超声频率、原料溴代正丁烷与N–甲基咪唑物质的量比分别为50,min、20,Hz、1.1时,[Bmim]Br产率可达到98.88%;在超声处理时间、超声频率、溶剂与[Bmim]Br的质量比分别为50,min、20,Hz和1.5时,[Bmim]PF6产率可达到86.54%.采用红外光谱、紫外吸收光谱和核磁共振氢谱对[Bmim]Br进行结构表征,同时采用对比法,利用红外光谱、紫外吸收光谱对[Bmim]PF6进行表征,并分别测定了[Bmim]Br和[Bmim]PF6的含水量及其在10~30,℃下的密度和折光率与温度的关系.     

N-烷基吡啶类室温离子液体BPNO3、BPBF4的合成研究

室温离子液体作为一种新的绿色溶剂,受到了广泛的关注．通过氯代正丁烷与吡啶反应合成作为室温离子液体中间体的氯化N-正丁基吡啶（BPC）,进而利用BPC与NH4NO3、NaBF4在丙酮中的复分解反应,合成硝酸N-正丁基吡啶（BPN03）、四氟硼酸N-正丁基吡啶（BPBF4）两种室温离子液体,并通过IR、^1HNMR等方法对室温离子液体的化学结构进行表征．讨论在实验室条件下合成BPNO3、BPBF4这两种N-烷基吡啶类室温离子液体的可行性．     

离子液体的物理化学性质

近年来,离子液体是全新的绿色溶剂体系被称为"未来的绿色设计者溶剂"。离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜力而引起广泛的关注。要想很好地利用它,必须了解其相关的物理化学性质。结合笔者的研究工作,概述了离子液体的密度、黏度、表面张力、酸性、配位能力和极性等物理化学性质与离子液体结构间的关系,意在为离子液体的物理化学性质和应用提供信息和数据。同时,对离子液体的发展进行了展望。     

长链离子液体的合成及性质

以N-甲基咪唑和溴代烷烃为原料,通过微波法合成了3种长链离子液体1-烷基-3-甲基咪唑溴盐(CnmimBr,n=12、14、16),并以C16mimBr为中间体,经过阴离子交换得到1-十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(C16mimBF4),研究4种离子液体的咪唑环上质子化学位移、熔点和在不同溶剂中溶解性等性能.结果表明:N1上取代的烷基对咪唑环质子化学位移影响不大,而阴离子易于与咪唑环上H2形成氢键,使其化学位移向低场移动; CnmimBr的熔点随着N1取代基链长的增加而升高,当C16mimX(X=Br或BF4)的阳离子相同时,阴离子体积小的离子液体的熔点较高;离子液体在水、乙醇、乙酸中能较好地溶解,而在乙醚、苯、正己烷中不溶解或难溶.     

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.     

离子液体结构对柴油萃取脱硫效果的影响

采用两步法合成了5种离子液体,然后通过噻吩及柴油中其他典型化合物在不同结构离子液体中溶解度的测定,考察了离子液体的结构对典型硫化物的选择性的影响和离子液体对模型柴油、典型柴油的萃取脱硫效果.结果表明,辛基吡啶四氟硼酸盐对噻吩硫化物的选择性最好,其萃取脱硫效果最优.     

离子液体结构对柴油萃取脱硫效果的影响

采用两步法合成了5种离子液体,然后通过噻吩及柴油中其他典型化合物在不同结构离子液体中溶解度的测定,考察了离子液体的结构对典型硫化物的选择性的影响和离子液体对模型柴油、典型柴油的萃取脱硫效果.结果表明,辛基吡啶四氟硼酸盐对噻吩硫化物的选择性最好,其萃取脱硫效果最优.     

离子液体的相平衡

近年来,离子液体是全新的绿色溶剂体系被称为"未来的绿色设计者溶剂"。离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜力而引起广泛的关注。离子液体在分离过程中的实际应用还存在一些需要解决的问题,如相平衡等热力学数据缺乏。叙述了近年来离子液体的相平衡,总结了这些混合物相行为的基本热力学规律以及对萃取分离过程的指导作用。结合研究工作,概述了相平衡与离子液体的关系,意在为离子液体的应用提供信息和数据。同时,对离子液体的发展进行了展望。     

铜氧化物高温超导体的晶体结构和物理性能研究

阐述了铜氧化物高温超导体的晶体结构 ,指出导电区、蓄电区的划分和电子相图是铜氧化物高温超导体重要的共性特征 .介绍了分块模型及其在研究晶体结合能、弹性模量中的应用 ,对铜氧化物高温超导体结构和性能之间的关系作了探讨 .最后对当前高温超导体研究的几个热点问题及其应用前景予以简介 .     

The distillation and volatility of ionic liquids

It is widely believed that a defining characteristic of ionic liquids (or low-temperature molten salts) is that they exert no measurable vapour pressure, and hence cannot be distilled. Here we demonstrate that this is unfounded, and that many ionic liquids can be distilled at low pressure without decomposition. Ionic liquids represent matter solely composed of ions, and so are perceived as non-volatile substances. During the last decade, interest in the field of ionic liquids has burgeoned, producing a wealth of intellectual and technological challenges and opportunities for the production of new chemical and extractive processes, fuel cells and batteries, and new composite materials. Much of this potential is underpinned by their presumed involatility. This characteristic, however, can severely restrict the attainability of high purity levels for ionic liquids (when they contain poorly volatile components) in recycling schemes, as well as excluding their use in gas-phase processes. We anticipate that our demonstration that some selected families of commonly used aprotic ionic liquids can be distilled at 200-300 degrees C and low pressure, with concomitant recovery of significant amounts of pure substance, will permit these currently excluded applications to be realized.     

季铵盐正辛酸离子液体润滑剂的合成及摩擦学性能研究

目的合成N_(1444)Oct和N_(444)4Oct季铵盐羧酸离子液体,并对其摩擦学性能进行研究。方法以正辛酸或正辛酸钠和季铵盐为原料,利用酸碱中和反应或离子交换反应,通过萃取、溶剂沉淀、减压蒸馏等纯化方法,制备N_(1444)Oct和N_(444)4Oct两种季铵盐羧酸离子液体。采用核磁共振波谱仪、红外光谱仪、高分辨质谱仪对产物结构进行确认。采用粘度仪、热分析仪对其粘温性能、热稳定性进行测试,通过铜片腐蚀试验、水解稳定性实验测试其对金属基底材料的腐蚀性和水解稳定性。采用微动摩擦磨损试验机、三维轮廓仪、扫描电子显微镜测试它们在不同摩擦副上的摩擦学性能。结果所合成的离子液体作为钢/钢、钢/铜和钢/铝摩擦副的润滑剂,均具有优异的减摩抗磨性能。同时,它们的热稳定性和水解稳定性较好,对金属基底材料的腐蚀性较低。结论这些离子液体合成过程简单,原料廉价易得,易于大规模工业化生产。与传统含氟离子液体相比,它们不含卤素、硫、磷等元素,毒性低,与环境和生物体兼容性好。既可用于工业机械设备的润滑,也可用于医疗器械、食品加工机械的润滑,是一类极具发展前景的新型环境友好润滑剂。     

唑基离子液体的脱硫性能研究

为了研究在离子液体阴、阳离子上添加功能基团,达到更好地吸收SO_2的效果,以1,1,3,3-四甲基胍和三氮唑为原料,合成了三氮唑胍盐离子液体(简写为[TMG][Triz]),对其脱硫性能进行了系统研究,探讨了离子液体[TMG][Triz]的脱硫性能及脱硫机理。结果表明,离子液体[TMG][Triz]具有良好的脱硫及再生性能。在常压、20℃条件下,1mol离子液体[TMG][Triz]吸收2.964mol的SO_2;随着温度的升高,离子液体[TMG][Triz]的脱硫能力逐渐下降;摩尔吸收比随着SO_2分压的增加而增加;130℃条件下,对吸收饱和后的离子液体进行解吸,解吸率达到95%以上。研究表明,离子液体[TMG][Triz]对SO_2的吸收同时存在化学吸收和物理吸收2种作用,研究结果对提高烟气处理效率具有一定的参考价值。