[Bmim]Cl-酸二元体系电导率的测定

利用氯代正丁烷和N-甲基咪唑在摩尔比1:1.1,微波功率550W,反应温度100℃,反应50min条件下合成了[Bmim]Cl,并进行了纯化.测定了[Bmim]Cl和有机酸(甲酸、乙酸、丙酸)按质量比1:0.5、1:1、1:1.5和1:2混合后二元体系的电导率,并用MATLAB软件进行了数据拟合.结果表明:在293.15-348.15K的温度范围内,纯[Bmim]Cl的电导率随温度的升高而增大;在[Bmim]Cl与酸的质量比1:0.5~1:2范围内,二元体系的电导率随着酸添加量的增多而增大,且随着温度的升高而增大,但当有机酸的质量超过[Bmim]Cl的质量的1.5倍后,电导率增大的趋势变缓.并且电导率随温度的变化关系符合Kohlraush关系式.     

氯化1-甲基-3-丁基咪唑盐的合成、表征及脱硫研究

N-甲基咪唑与氯代正丁烷亲核取代生成产物氯化1-甲基-3-丁基咪唑盐([BMIM]Cl),其分子结构经FT-IR、13C-NMR、UV、MS等表征手段得以确认.用单因素分析法考察了萃取时间、萃取温度、含硫化合物种类、剂油体积比对萃取脱硫效果的影响.结果表明,在剂油比为1∶1,萃取时间为30 min,萃取温度为40℃的温和反应条件下二苯并噻吩(DBT)的单级萃取脱除率为56.2%.多级萃取和萃取-氧化耦合脱硫操作研究表明:在最优单级萃取条件下,DBT经四级连续萃取脱除率可达97.6%;萃取-氧化耦合脱硫体系对3种含硫物质均能实现85%以上的脱除.     

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AlCl3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。     

吡啶硝酸盐与醇二元混合体系物化性能研究

采用MDY-2电子密度仪和德国DCAT21全自动表面张力仪,在298.15K下测定了离子液体N-丁基吡啶硝酸盐(N-butylpyridinium nitrate,[BuPy]NO3)与有机溶剂甲醇、乙醇、正丁醇在全浓度范围内(离子液体在有机溶剂中的摩尔分数为0～1)的密度和表面张力,计算了二元体系{[BuPy]NO3+CH3OH},{[BuPy]NO3+C2H5OH}和{[BuPy]NO3+C4H9OH}的超额摩尔体积VE和表面张力偏差δγ,分别利用Redlich-Kister方程对二元体系的超额摩尔体积VE和表面张力偏差δγ进行了拟合。结果表明:二元体系{[BuPy]NO3+CH3OH}和{[BuPy]NO3+C2H5OH}的超额摩尔体积VE在全摩尔组成范围内均为负值,而{[BuPy]NO3+C4H9OH}二元体系在低离子液体摩尔分数时为正值,随着离子液体摩尔分数的增大由正值变为负值。在全摩尔组成范围内,{[BuPy]NO3+CH3OH}的表面张力偏差δγ为正值,{[BuPy]NO3+C2H5OH}和{[BuPy]NO3+C4H9OH}的δγ为负值,随着醇碳链的增长,表面张力偏差出现由正到负的变化趋势。     

离子液体-锂盐混合体系的电化学界面微分电容测定

采用电化学交流阻抗法研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸([Bmim][OTf]:1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethane-sulfonate)-氯化锂(LiCl)混合体系在多晶金电极表面的电化学双电层微分电容.根据所得到的近似钟形的曲线对体系的零电荷电势进行了分析.同时实验结果表明所得到的电容电势曲线受到电势改变方向的影响,出现明显的延迟效应.对延迟效应的机理进行了分析.同时,对温度对微分电容曲线的影响也进行了研究,发现微分电容值会随着温度升高而增大.     

1-己基-3-甲基咪唑碘盐与分子溶剂二元体系密度和黏度

本研究系统地测定了288.15～323.15 K条件下,1-己基-3-甲基咪唑碘盐([Hmim][I])分别与甲醇(CH₃OH)、二甲基亚砜(DMSO)和异丙醇(IPA)组成的二元混合溶液体系在全浓度范围内的密度和黏度。通过密度和黏度数据分别计算了二元混合溶液体系的过量体积(V^E)与黏度偏差(Δη),采用Redlich-Kister方程对V^E、Δη随溶液组成的变化进行回归,获得方程参数。结果表明：温度升高,二元混合溶液体系的密度和黏度均降低,随着[Hmim][I]含量增加,二元混合溶液体系密度和黏度均增加。V^E和Δη呈负偏差,不同分子溶剂对V^E和Δη的影响较大。溶剂的分子大小对二元混合溶液体系的V^E影响较大,Δη受到分子溶剂分子体积、分子极性和介电常数等综合因素的影响,导致CH₃OH对其影响最大,IPA其次,DMSO最小。     

手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐及其与水二元混合物的体积性质和表面性质

在293.15~343.15 K和常压下对手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐的密度和表面张力进行了测定,并根据密度和表面张力对其体积性质和表面性质进行了计算;在298.15~318.15 K和常压下,对离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐与水二元混合物的密度和表面张力在全摩尔浓度范围内进行了测定。在此基础上,对二元混合体系的过量摩尔体积进行了计算,根据Redlich-Kister方程对其进行了拟合,并对体系的热膨胀系数、偏摩尔体积、过量偏摩尔体积以及离子液体和水的表观摩尔体积进行了讨论,对二元混合物的表面性质进行了计算。     

氯化1，3-二丙烯基-2-乙基咪唑离子液体的制备及黏度与电导率的测定

以2-乙基咪唑为原料合成了一种新型结构的室温水溶性离子液体（氯化1,3-二丙烯基-2-乙基咪唑）,并通过核磁共振波谱法及红外吸收光谱法对其结构进行表征,对该离子液体在25℃～55℃的黏度与电导率随温度及溶剂摩尔分数的变化进行了研究．结果表明,在一定条件下黏度随温度的升高及溶剂量的增加而减小;电导率随温度及溶剂摩尔分数的增大而增大．氯化1,3-二丙烯基-2-乙基咪唑离子液体的黏度与温度的拟合关系为η=7.61777-0.20409 t＋0.0017 t2．     

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。     

离子液体[C3CNmim][CF3SO3]+γ-丁内酯二元混合体系的热力学性质及超额性质研究

合成并表征了一种新型的1-腈丙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐离子液体([C3CNmim][CF3SO3]),将该离子液体与γ-丁内酯(GBL)的制备成全浓度混合的二元体系.在不同温度下,对这种新型离子液体的全浓度混合体系的密度、动态粘度、电导率等热力学性质进行了测定,通过Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)...     

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.     

三甲基氰基硅烷促进N-氟代双苯磺酰亚胺与硫醚的胺化反应

饱和碳上的C—H直接胺化是一类较难实现的反应,有相关研究证明N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)在相关金属催化剂或者无催化剂存在下可以实现对饱和碳的胺化,而且利用N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)与甲基芳基硫醚反应,能够得到甲基胺化产物,但产率较低(20％～56％).为了在此基础上进一步提高胺化的效率,我们开展一系列的研究后...     

N-丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体异构体的晶体结构及其异构化对热性质的影响

以具有直链或支链结构的溴代正丁烷、溴代异丁烷为烷基化试剂,设计合成了互为异构体的N-正丁基吡啶六氟磷酸盐([n-C4pyr][PF6])和N-异丁基吡啶六氟磷酸盐([i-C4pyr][PF6])离子液体,在配比为V甲醇：V甲苯=1∶3和V乙醇∶V甲苯= 1∶3的混合溶剂体系中,培养出了晶型完整的异构体单晶体,并通过单晶X衍射技术,确定了异构体单晶体的晶体结构。[n-C4pyr][PF6]属于单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶胞参数为a=2.62(3)nm, b=0.68(7)nm,c=0.72(7)nm,α=90.00(4)°,β=90.00(5)°,γ=90.00(4)°,Z=4.00,V=1.27(2)nm3,Dc=1.47mg/m3,μ=0.27mm-1,F(000)=576.00;[i-C4pyr][PF6]属于单斜晶系,空间群为P2(1)/c,晶胞参数为a=1.06(19)nm,b=0.97(18)nm,c=1.33(3)nm,α =90.00(4)°,β=113.00(3)°,γ=90.00°(4)°,Z=4.00,V=126.33(4)nm3,Dc=1.48mg/m3,μ=0.27mm-1,F(000=576.00。晶体结构分析表明：N-丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体异构体的空间群存在一定的联系,P2(1)/n属于P2(1)/c的变型,异构化影响了阴阳离子之间的相互作用以及晶体堆积的空间网络形成,异构化对N-丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体异构体的晶格能的影响显著,对热分解温度的影响较小;异构体的熔点相差29.10℃而凝固点相差为14.57℃,在冷却结晶过程中均出现过冷现象,进一步有效验证了其晶体学的研究结果。     

甲苯/TX-100/1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐微乳液的相结构研究

在25 ℃时用相态观察法研究了甲苯/TX-100/[bmim][PF6]三元体系的相结构,结果表明此体系存在单相微乳液区和两相区.用电导法和渗滤器模型进一步确定了甲苯/TX-100/[bmim][PF6]单相微乳液区的微结构,表明了在甲苯/TX-100/[bmim][PF6]单相微乳液区内包括[bmim][PF6]/甲苯、双连续相、甲苯/[bmim][PF6]3种微结构.     

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。     

甲醇-甲乙酮-1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐物系等压汽液相平衡数据的测定及分析

考察了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[EMIM][NTf₂]）对甲醇-甲乙酮共沸物系等压汽液相平衡的影响。首先测得了101.3 kPa下甲醇-甲乙酮-[EMIM][NTf₂]三元体系的等压汽液相平衡数据,然后用非随机双液（NRTL）模型进行了关联,平均相对偏差为1.39%,表明了NRTL模型对含离子液体三元体系的良好适用性。经NRTL模型计算,在[EMIM][NTf₂]的摩尔分数为0.047时可消除甲醇-甲乙酮共沸点。实验结果表明：[EMIM][NTf₂]的加入对甲醇-甲乙酮体系表现出极强的盐效应,改变了体系的汽液相平衡,提高了甲醇对甲乙酮相对挥发度。因此[EMIM][NTf₂]可作为甲醇-甲乙酮萃取精馏的萃取剂。     

离子液体中间体1-丁基-2,3-二甲基咪唑溴盐的合成研究

在无溶剂条件下,以1,2-二甲基咪唑和1-溴丁烷为原料合成1-丁基-2,3-二甲基咪唑溴盐[BuMeMeIm]Br;该反应没有使用有毒有害的有机溶剂,对环境影响小,产物纯化处理易于操作,是一个成功的绿色化学反应。研究了反应时间、反应温度、1,2-二甲基咪唑与1-溴丁烷的摩尔比及溶剂对[BuMeMeIm]Br收率的影响,产物结构通过IR和1H-NMR确证。实验结果表明在反应温度80℃,反应时间18 h,1,2-二甲基咪唑和1-溴丁烷摩尔比为1∶1.1,收率为80.3%。     

5-三氟甲基-2-氯-4-吡啶硼酸的合成研究

采用2-氯-4-碘-5-三氟代甲基吡啶为起始原料,与正丁基锂溶液反应制备5-三氟甲基-2-氯-4-吡啶硼酸。实验研究了合成反应过程几种反应条件对合成产率的影响情况,采用HPLC,FTIR,1 H NMR等方法对产品的纯度和结构进行了分析表征。实验结果表明:当反应温度为-70℃,反应时间为2h,反应物料配比n(2-氯-4-碘-5-三氟代甲基吡啶)∶n(硼酸三丁酯)∶n(正丁基锂)为1.00∶1.20∶1.20,溶液pH值为9.0时,5-三氟甲基-2-氯-4-吡啶硼酸的收率为83.10%,纯度可达98.65%以上。     

异丁醇-水-1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([BMIM]BF4)的异丁醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当[BMIM]BF4的摩尔分数为10%时异丁醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[BMIM]BF4摩尔分数为20%,30%时,偏离程度越大;[BMIM]BF4表现出盐效应,使异丁醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丁醇-水物系的共沸点;[BMIM]BF4含量越大,盐效应越明显,随着[BMIM]BF4含量的增加,异丁醇对水的相对挥发度也随着增加。[BMIM]BF4可以做为异丁醇-水物系萃取精馏分离的有机盐,适宜的[BMIM]BF4摩尔分数为20%。     

微晶纤维素/1-丁基-3-甲基咪唑氯体系流变性能研究

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯(BmimCl)可用作溶解微晶纤维素(MCC)的优良溶剂。通过稳态剪切和动态扫描测试考察了微晶纤维素离子液体溶液的流变性能。结果表明,所有浓度的MCC/BmimCl溶液在高剪切速率和低剪切速率表现出剪切变稀行为。温度和浓度对MCC/BmimCl溶液的黏弹性质产生重要影响。将复合黏度数据用于Cross模型,并利用Arrhenius公式计算了不同浓度MCC/BmimCl溶液的流动活化能。