咪唑类离子液体的合成与表征

通过两步法合成了阳离子含亲水性咪唑离子基和疏水烷基链结构、阴离子相同的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([Bmim]Ac)、1-己基-3-甲基咪唑醋酸盐([Hmim]Ac)3种离子液体。利用红外光谱对其进行结构表征,并探究温度对pH的影响;考察温度、离子液体质量浓度、有机溶剂对电导率的影响;测定临界胶束浓度和溶解性。结果表明,[Emim]Ac、[Bmim]Ac、[Hmim]Ac碱性递减,其在不同溶剂中的电导率随温度(28～60℃)的升高、离子液体质量浓度(6～20 g/L)的增加而增大,且受溶剂性质影响;临界胶束浓度分别为11.46、9.92 g/L和9.72 g/L;其溶解性随溶剂极性的增强、侧链烷基的伸长而增大。     

酯基离子液体的合成与结构表征

合成了两种典型的酯基离子液体,包括1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁酸乙酯基-3-甲基咪唑溴盐。在此基础上,采用红外吸收光谱和核磁共振波谱对离子液体的组成进行了表征。根据测试结果,从微观角度对体系的化学结构进行了系统分析。研究表明,图谱中所有峰的位置及形状与离子液体的理论值基本一致,产物具有较好的纯度。上述工作加深了对酯基离子液体的认识,有助于推动相关研究和应用的进一步发展。     

咪唑类离子液体合成及其应用研究

介绍了咪唑类离子液体的一般性质和合成方法,及其作为一种新型的化学溶剂广泛应用于化学合成、分离过程和电化学等方面,具有良好的发展前景。     

咪唑类离子液体溶解纤维素的研究进展

综述了1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯盐等咪唑类离子液体对纤维素的溶解性能,咪唑类离子液体/纤维素溶液的流变性能以及咪唑类离子液体在纤维素纤维及薄膜加工中的应用;咪唑类离子液体均能较好地溶解纤维素,咪唑类离子液体/纤维素溶液均为切力变稀流体;指出选择合适的阴、...     

咪唑类离子液体合成及其应用研究

离子液体（ionic liquid）作为一种新型的有机溶剂，自从20世纪40年代以来，由于其特殊的性质被化学家重视，取得了长足的发展。现在离子液体已经被广泛应用到化学合成、化学分离和电化学等方面，并且得到了很好的结果。离子液体为化学提供了一个崭新的反应环境，具有良好的发展前景。本文介绍了离子液体的一般性质、制备方法与应用方面的内容。     

咪唑类离子液体高效吸收二氯甲烷

合成了一系列常规离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF4])、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim][PF6])、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([Bmim][NTf2])、1-丁基-3-甲基咪唑双氰胺盐([Bmim][DCA])、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Bmim][SCN])、1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Emim][SCN])和N-丁基吡啶硫氰酸盐([BPy][SCN]),用智能重量分析仪(IGA)测定不同温度和分压下离子液体吸收二氯甲烷(DCM)的容量。结果表明,[Bmim][SCN]具有最高的二氯甲烷吸收容量(1.46 g/g, 303.15 K, 60 kPa),5次循环后吸收能力无明显下降,[Bmim][SCN]基本可完全再生,能循环使用。量化计算结果表明[SCN]?可与二氯甲烷形成氢键,增强其对二氯甲烷的吸收能力。     

酸性离子液体催化合成乙酸苯乙酯

以酸性离子液体己基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C6Im][HSO4]为催化剂催化合成乙酸苯乙酯(PEAC)。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳合成条件:2-苯乙醇与乙酸乙烯酯物质的量比为1∶1.2,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度140℃,反应时间6 h,PEAC转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用4次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[n-C6Im][HSO4]具有合成的PEAC色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

咪唑类离子液体催化合成正龙脑

通过两步法合成了4种阴离子不同的咪唑类离子液体,采用FTIR、1HNMR、13CNMR、TG、Hammett酸度函数对其结构和酸度进行表征.以α-蒎烯酯化-皂化反应为探针反应,考察了4种离子液体对正龙脑的选择性.结果表明,阴离子为HSO4?的离子液体对正龙脑的选择性最好,与Hammett酸度函数计算结果吻合.选取[Bmim-SO3H]HSO4做进一步的工艺优化,得到的优化工艺条件为:环己烷用量35 mL,反应温度为120℃,离子液体为松节油质量(10 g)的8％,n(α-蒎烯):n(乙酸)=1:3,反应时间8 h.在该条件下,α-蒎烯的转化率为100％,正龙脑选择性为39.83％,且占总龙脑的92.56％.离子液体提供的H+使α-蒎烯质子化形成碳正离子,HSO4–稳定非经典碳正离子,与乙酸根形成络合物,使生成正龙脑的反应更容易发生.[Bmim-SO3H]HSO4重复使用3次仍具有较高的活性,α-蒎烯的转化率仍达99.76％,正龙脑的选择性为35.45％.     

离子液体中合成芳香磺酸酯

磺酸酯类化合物是重要的有机合成中间体,同时有着很好的药理活性。在离子液体中合成一系列标题化合物,该方法与传统的方法相比,具有反应步骤简单,条件温和,反应时间短,产率高,环境友好等优点。     

不同咪唑类离子液体对纤维素酶降解小麦秸秆的影响

分别合成四种离子液体:1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐、1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐、氯化1-丁基-3-甲基咪唑以及1-丁基-3-甲基咪唑磺胺醋酰盐,考察其对纤维素酶降解小麦秸秆的影响。结果表明:小麦秸秆在1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐中溶解度最高;随着温度的升高,小麦秸秆的溶解时间缩短,但再生得率有所下降;将再生的小麦秸秆用纤维素酶进行降解,使用1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐预处理得到的再生小麦秸秆还原糖产率最高,为3.45%。     

离子液体的电导性质研究进展

离子液体(ILs)具有优异的导电能力,其电导性质不仅是电化学应用的基础,而且广泛用于研究ILs溶液热力学性质与微观结构。本文首先总结了近年来实验测定法在研究纯ILs、ILs+溶剂和ILs+ILs体系电导率(κ)或摩尔电导率(Λ)等方面取得的进展,详细讨论了ILs结构、ILs浓度、温度等因素对体系κ或Λ的影响,并结合溶液热力学模型分析了ILs κ或Λ的变化规律。在此基础上,重点介绍了电导性质在研究纯ILs的离子率以及ILs+溶剂体系微观结构和相互作用方面的应用及进展。最后,对ILs电导性质研究与应用提出了几点建议。     

微波法制备咪唑类离子液体

运用常规两步法和微波法制备了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)以及1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C2OHmim]BF4),并通过红外光谱表征以及密度和溶解度等物理性质的检测,对两种制备方法进行了比较。实验结果表明,不需使用任何溶剂,选择N-甲基咪唑和溴代正丁烷(2-氯乙醇)的配比为1∶1.1,[bmim]Br([C2OHmim]Cl)和NaBF4的配比为1∶1,在微波炉功率为350 W的条件下反应,[bmim]BF4和[C2OHmim]BF4的产率分别达70.0%和76.9%。反应采取微波间歇加热的方式,方法简单高效、无溶剂污染,但产率偏低,其制备条件还需进一步研究与完善。     

Enhanced electrical conductivity of polyindole prepared by electrochemical polymerization of indole in ionic liquids

The in situ electrical conductivity (resistance) of electrochemically prepared polyindole (PIn) in ionic liquids was found to be strongly dependent on the nature of the solvents, size of ionic liquid counter ions and preparation technique. Accordingly, the conductivity can be enhanced by about one order of magnitude when using a 1‐butyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate [BMIm] [BF₄^‐] or 1‐butyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate [BMIm] [PF₆^?] in comparison to acetonitrile (ACN). Moreover, the growth of polyindole in ionic liquid on gold electrode surface is faster than growth of polymer in acetonitrile. Additionally, a significant enhancement of the conductivity by using ionic liquids during the polymerization could be achieved. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40094.     

微波辐射下卤化1,3-二烷基咪唑离子液体的合成

采用未经改装的家用微波炉,在无溶剂的状态下以N-甲基咪唑(mim)为原料合成了系列卤化1-烷基-3-甲基咪唑离子液体,考察了微波功率、加热时间、加热方式、原料的物料比对产品收率的影响.用傅里叶红外光谱仪表征其结构,用沉淀滴定法测定了系列卤化1-烷基-3-甲基咪唑离子液体的相对分子质量.用微波辅助合成咪唑离子液体的方法无需密闭反应容器,避免使用有机溶剂作为反应介质,大大地缩短了反应时间,是实验室制备离子液体实用、有效的方法.     

Structure‐based model for prediction of electrical conductivity of pure ionic liquids

A structure‐based method was proposed to estimate the electrical conductivity of ionic liquids covering wide ranges of temperature (238.15–484.1 K) and electrical conductivity (0.0001524–19.3 S/m) based on experimental data collect from literature from 1998 to 2015. The influences of temperature and ion structure on electrical conductivity were also discussed. The mean absolute percentage error between the calculated and literature data was 6.02%, with 6.12% for the training set (1978 data points, 177 ILs) and 5.10% for the test set (217 data points, 11 ILs). © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 62: 3751–3762, 2016     

离子液体在电流型电化学气体传感器中的应用

离子液体作为一种新型电解质,有着优良的电化学性能,有望解决电化学气体传感器在高温、高湿下使用寿命短、稳定性差等问题。本文按照被检测气体种类对离子液体作为电解质的电流型电化学气体传感器进行了综述,就其在不同气体中的灵敏度、电化学响应、稳定性、气体传质、反应机理等方面的研究加以阐述。从灵敏度、响应时间、稳定性、选择性、抗干扰性等方面介绍了离子液体电化学气体传感器的优缺点,并对目前离子液体电化学气体传感器研究中存在的不足做了评述。同时指出未来应该加强在大气条件下电化学气体传感器性能、响应机理和电化学反应历程的研究。     

离子液体中电化学还原CO2研究评述与展望

近百年来,伴随着矿石燃料的大量消耗,CO₂的排放量剧增,引发了全球性的生态环境和社会问题。CO₂同时也是廉价且可再生的碳资源,可作为生产醇、醚、酸、酯等重要化工品的原料。在众多吸引力十足的CO₂利用路线中,作为清洁、可控的反应过程,电化学还原固定CO₂技术在温和条件下生产化学品方面具有独特的优势。离子液体以其特有的性质被广泛用于电化学还原CO₂过程,本文对目前国内外离子液体介质中电化学还原CO₂的研究现状进行了综述,介绍了离子液体介质中电化学还原CO₂的主要反应及基本原理;针对离子液体对CO₂高效活化和转化等关键科学问题进行深入探讨,提出新型功能化离子液体的应用将成为CO₂电化学还原领域的发展方向和热点。     

介孔硅SBA-15对水溶液中咪唑基离子液体的吸附性能研究

本文研究了介孔硅SBA-15对水中咪唑基离子液体[Bmim]Cl和[Bmim]OH的吸附行为。合成的SBA-15具有有序的二维六方介孔结构。研究发现升高温度会使SBA-15对离子液体的吸附量降低,吸附过程是放热过程。25℃下将吸附等温数据进行Langmuir和Freundlich方程线性拟合,相比之下Langmuir模型更适合用来描述SBA-15对两种离子液的吸附行为,SBA-15对[Bmim]Cl和[Bmim]OH最大吸附量分别为336.7和467.3mg·g-1。     

丙酸酯在离子液体中的催化合成研究

利用正交实验法获得了在离子液体[Hmim] BF4-中合成丙酸正丁酯的最佳工艺条件,考察了在该离子液体催化下,丙酸和多种醇的酯化反应及催化剂的重复使用性能;实验结果表明,离子液体[Hmim] BF4-催化合成丙酸正丁酯的最佳工艺条件为n离子液体∶n丙酸∶n正丁醇=1∶4∶1,油浴温度140℃,反应时间8 h,此时收率可达77.8%。离子液体[Hmim] BF4-在丙酸酯化反应中具有良好的催化活性,反应条件温和,无腐蚀、无废酸排放,并可以重复使用。     

氰酸盐离子液体在石墨烯基超级电容器中的应用

将石墨烯电极与离子液体N-甲基-N-丙基吡咯烷氰酸盐（[C₃mpyr][OCN]）/碳酸丙烯酯（PC）混合电解液组装成超级电容器,采用循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）、恒电流充放电（GCD）等方法研究了其在50、60、70℃环境下的电化学性能。结果表明：该体系在较高温度下的电化学性能优异,70℃下其比容量最高可达295 F·g^-1,能量密度可达118 W·h·kg^-1,且恒电流充放电循环稳定性较好。