系列功能化离子液体的合成表征及其性质研究

通过两步法合成了含不同阴离子的系列含酯基官能团的咪唑类离子液体,用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征,证明了该合成方法的可靠性;对功能化离子液体的基本物化性质及热稳定性等进行了全面研究,并选择了含有相同烷基的未功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐进行对比,发现酯基官能团的引入,使烷基咪唑类离子液体展现出不同的物化特性。所合成的含酯基功能化离子液体为进一步开展离子液体的各方面研究提供了全新的材料并打下了一定基础。     

功能化离子液体的合成及对环氧树脂的改性

首先采用阳离子开环聚合法合成端羟基聚环氧氯丙烷(PECH),然后将其与N-乙基咪唑反应,制备咪唑型聚醚离子液体(PIIL),并用红外和核磁谱图对其结构进行表征。再将咪唑型聚醚离子液体与通用型环氧树脂(EP)进行共混,在苯胺固化剂作用下固化成型。用凝胶渗透色谱测定了PECH的相对分子质量及其分布,用红外光谱和差示扫描量热仪对离子液体与环氧树脂复合产物(PIIL/EP)进行了结构表征及热性能测试,研究了PECH相对分子质量及聚醚离子液体的含量对EP冲击强度的影响。结果表明,合成的咪唑型聚醚离子液体是目标产物,当PECH相对分子质量为1000左右时,冲击强度较好。随着PIIL含量的增加,改性后的EP冲击强度大幅度提高,当PIIL用量为EP的50%时,冲击强度高达14.86kJ/m2,固化后的EP明显具有橡胶的弹性。     

氨基酸离子液体清洁催化合成阿司匹林

以氨基酸为原料采用一步法合成了3种氨基酸离子液体,将其代替浓H2SO4用于催化乙酸酐和水杨酸的乙酰化反应,清洁合成阿司匹林。考察了离子液体种类及用量、原料配比、反应温度、时间等因素对合成阿司匹林的影响。结果表明,该离子液体对于合成阿司匹林具有良好的催化效果,在水杨酸20mmol、乙酸酐40mmol、谷氨酸硫酸盐离子液体([Glu]HSO4)2mmol、反应温度70℃、反应时间30min的条件下,阿司匹林分离产率可达84.8%。增大投料量,产率还会进一步升高,并且离子液体可重复使用。     

多核磺酸基功能化离子液体催化合成叔丁基甘油醚

制备了两种多核磺酸功能化离子液体,并对其催化甘油和叔丁醇醚化反应的催化性能进行了研究。结果表明:多核磺酸功能化离子液体较市售单核磺酸离子液体具有更好的催化性能,其中1,3,5,7-四丁基磺酸-六次甲基四铵硫酸氢盐离子液体(MIL1)的催化性能最佳。在最佳实验条件下,甘油转化率超过86%,MTBG、DTBG和TTBG的选择性分别超过51%、44%和4%。     

功能化离子液体对纤维素的溶解性能研究

功能化离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑盐是纤维素的新型良溶剂,在70 ℃时微晶纤维素的溶解能力达到5%～7%.向离子液体纤维素溶液中加入去离子水可获得再生纤维素.用XRD,FT-IR和TGA对再生纤维素进行了表征,IR和XRD数据表明,功能化离子液体是纤维素的直接溶剂,但TGA数据则表明再生纤维素的热稳定性有所降低,热失重残留物有所增加.对溶解机理进行了初步讨论.     

金属锌功能化离子液体催化PET聚酯醇解反应

合成了一种热稳定性良好、具有Brφnsted酸和Lewis酸双重酸性的金属锌功能化离子液体N-甲基丁基咪唑三溴化锌([Bmim]ZnBr3),并将其用于催化PET聚酯在乙二醇中的醇解反应。研究结果发现[Bmim]ZnBr3催化活性明显高于溴代N-甲基丁基咪唑([Bmim]Br)和ZnBr2,反应温度和催化剂的浓度均是影响PET聚酯乙二醇醇解的重要因素。本文中合成的催化剂对常见的五种PET制品均有良好的催化降解作用,经FTIR和1H-NMR分析表明,降解产物是对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)。推测的反应机理是:[Bmim]ZnBr3通过与聚酯分子形成环状过渡态完成催化历程。     

离子液体中氧化锌纳米结构的合成

以离子液体为介质，采用一步化学热分解反应制备出直径为10nm左右，长度达40-110nm的氧化锌纳米棒。利用IR，XRD，TEM以及SAED等测试手段对其进行了表征。实验结果表明：体系中离子液体的加入对产物形貌有着重要的影响。同时讨论了氧化锌纳米结构的生长机理。     

酸性离子液体催化合成二元羧酸酯研究进展

二元羧酸酯是重要的工业原料和有机化工产品,具有广阔的应用前景,因此开发一种催化活性高、重复使用性能好、后处理简单的催化剂成为近年来的一项重要任务。离子液体作为新型绿色催化剂,在二元羧酸酯研究中表现出良好的发展趋势。综述了近年来离子液体在催化合成二元羧酸酯反应中的研究进展,探索了二元羧酸酯的合成机理,指出了目前离子液体催化剂发展需要解决的瓶颈问题及今后的发展方向。     

离子液体的设计合成

离子液体具有非常好的物理、化学性质 ,正引起人们越来越多的重视。作为一种可设计溶剂 ,可以调整离子液体的结构 ,设计出一些有独特功能的任务适应性离子液体。本文就目前发展的一些特殊用途的离子液体合成设计进行了介绍 ,为人们更好的应用与设计提供参考。     

MDS-6制备离子液体最佳条件探索

以N-甲基咪唑,溴代正丁烷,四氟硼酸钠为原料,采用两步法合成咪唑基离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(bmimBF4),重点对产物的最佳合成方法、最佳反应时间、最佳反应温度进行了探索。实验结果表明,使用微波消解仪(MDS-6)能快速有效地合成离子液体,且最佳的合成条件为:当微波功率400W,甲基咪唑与溴代正丁烷的摩尔比为1∶1.1,反应时间45min,微波反应温度80℃时,中间体bmimBr的合成最理想;当bmimBr与NaBF4的摩尔比1∶1.2,微波反应温度65℃,反应时间60min时,离子液体bmimBF4产率达到90%左右。试验产物用IR进行了确认。所制备的离子液体为后面制备四氧化三铁纳米空心球做准备。     

离子液体在高分子合成中的应用

离子液体作为一种"绿色溶剂",具有很多独特的物理化学性能,可以应用于自由基聚合、阳离子聚合、配位聚合、电化学聚合等反应体系。本文阐述了离子液体的特点及合成方法,介绍了离子液体在高分子合成中的应用。     

室温离子液体在材料合成中的应用

室温离子液体的物理和化学性质相对稳定,具有结构可调的特性.作为一种新功能材料广泛用于材料合成领域.根据离子液体在材料合成中的不同作用,本文从离子液体作为反应溶剂、模板剂、电解液、以及同时作为溶剂和模板剂这4个方面介绍了其在材料合成中的应用研究进展.     

咪唑类碱性离子液体催化大豆油制备生物柴油

合成了3种以咪唑为阴离子的新型强碱性离子液体([Bmim] Im,ChIm,[N4222]Im),并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换制备生物柴油的研究.结果表明:这3种新型强碱性离子液体具有较高的催化活性.选取[Bmim]Im离子液体对反应条件进行了考察,在反应温度60℃,醇(甲醇)油摩尔比6∶1,催化剂用量(以大豆油质量分数为基准)3％,反应时间3h的工艺条件下,生物柴油的收率可达94.1％.[Bmim]Im可重复利用6次且稳定性性能较好,具有良好的重复利用性.     

离子液体与相关聚合物电解质研究进展

论述了近年关于离子液体的种类、合成方法及其特性的研究进展 ,应用离子液体或在单体中引入其结构可制得聚合物电解质 ,有些离子液体及相关聚合物电解质具有良好的电化学等性质 ,显示了广阔的应用前景。     

离子液体[bmim]PF6中制备纳米金属Ni及其催化苯乙烯加氢的研究

以化学还原手段分别在水溶液和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)中制备了纳米金属Ni粉末,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-vis)及热重(TG-DTA)对所制备样品的形貌和结构进行了表征.XRD表征结果显示:与水溶液制备纳米Ni相比,在[bmim]PF6中制备的纳米Ni具有立方相结构,无氧化峰出现;TEM结果显示:在[bmim]PF6中制备的纳米Ni具有更小的粒径和更好的颗粒分布,团聚现象不明显;FT-IR显示:离子液体不仅仅作为反应的介质,而且和纳米颗粒表面间存在着一定的化学结合,吸附在纳米颗粒的表面,有效的阻止了Ni纳米颗粒的团聚和氧化;TG-DTA及UV-vis结果进一步验证了Ni表明离子液体层的存在.苯乙烯加氢产物的分析结果表明,在[bmim]PF6中制备的纳米Ni催化苯乙烯加氢的活性显著高于常规制备的Ni催化剂.     

聚离子液体型聚合物电解质的制备及表征

以N-乙烯基咪唑、溴乙酸甲酯和二（三氟甲基磺酰亚胺）锂（LiTFSI）为原料,采用溶液聚合法制备了聚（1-乙烯基-3-乙酸甲酯基咪唑二（三氟甲基磺酰亚胺））（PMVIm-TFSI）。将其与LiTFSI和聚（甲基丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯）（P（MMA-VAc））共混制得了不同质量比的聚合物电解质。核磁共振（1 HNMR）、红外光谱（FT-IR）、示差扫描量热计（DSC）、热重分析（TGA）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、交流阻抗（AC impedance）等对电解质的测试结果表明,PMVIm-TFSI掺杂到P（MMA-VAc）和LiTFSI组成的电解质中后其电导率得到了极大的改善,30℃下最高可达4.71×10-4S/cm,同时热稳定性也得到了极大的提高。此外,该共混电解质（透过率≥90%）还可以运用到电致变色器件（ECD）导电离子材料中,也显示出了优良的电化学性能。     

离子络合法制备ZnO纳米线

通过高聚物PAM与锌盐发生离子络合反应 ,将络合溶液涂膜在单晶硅片上 ,再通过烧结使之生长出ZnO纳米线。用场发射扫描电子显微镜 (FE SEM )、X射线衍射 (XRD)、红外光谱 (IR)对所得样品的结构与形貌进行分析表征 ,结果表明ZnO纳米线直径约 6 0～ 80nm、长度约 1～ 2 μm ,单晶 ,为六方晶系 ,且沿c轴方向优先生长。     

离子液体工业化应用及关键技术问题

离子液体以其独特的性质广受关注,人们对其潜在的应用价值做了大量的研究。本文重点介绍离子液体工业化尤其是在石油化工中萃取分离、催化烷基化方面的应用研究进展,分析了离子液体在工业化过程中的关键技术和亟待解决的问题。     

Toxicity and biodegradability of imidazolium ionic liquids

Several bioassays have been carried out to analyze the toxicity and biodegradability of several imidazolium ionic liquids (ILs) in aqueous phase. The synthetized compounds consist of an imidazolium cation with two alkyl substituents in positions 3 (R1) and 1 (R2) and a counter-ion. The alkyl substituent R1 has been fixed as a methyl group and the effect of the alkyl chain length (C1-C8) of the other substituent (R2) has been tested. Moreover, the influence of diverse counter-ions A- (Cl-, PF6, XSO4-) has been analyzed. Acute toxicity and EC50 values of each compound in the aqueous solution have been determined by using the Microtox standard procedure. Biodegradability of IL has been determined by measuring BOD5 of aqueous samples containing IL and/or D-glucose and the IL residual content and/or d-glucose concentration after this assay. The viability of the microorganisms used in the BOD5 has been related to the ATP in the samples, measured by a bioluminescence assay. All the ILs tested were not biodegradable in the considered conditions. Besides, it was found that the shorter the chain length of side chain R2, the lower the toxic effect is. On the contrary, the anion has a little effect on the IL toxicity.