双阳离子型离子液体的合成与性能

以N-甲基咪唑、吡啶和二溴代烷为原料合成了一系列α,ω-亚烷基-双(N-甲基咪唑)型和α,ω-亚烷基-双(吡啶)型离子液体,并对其结构、熔点、溶解性、吸湿性和热性能分别进行了表征.结果表明,随着连接两个阳离子联接基的碳氢链长度的增加,离子液体的熔点先降低后升高,联接基的碳氢链长度为5个碳原子时最低;α,ω-亚烷基-双(N-甲基咪唑)型离子液体的熔点低于α,ω-亚烷基-双(吡啶)型离子液体;双阳离子溴盐型离子液体溶于水,双阳离子六氟磷酸盐型离子液体溶于丙酮和乙腈等;双阳离子溴盐型离子液体有一定的吸湿性,所合成的双阳离子型离子液体具有较高的热稳定性.     

含氰基离子液体的物理性能及其对SO_2的吸收性能

对两种阴离子含氰基的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Emim][SCN])、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Bmim][SCN])的密度、粘度及热稳定性等物理性质进行了研究,探讨了离子液体的分子体积V_m、标准熵S⁰、晶格能U_(POT)等热力学性能。同时对两种离子液体的脱硫性能进行了研究。结果表明,两种离子液体的热稳定性较高,能够适用于烟气脱硫应用。两种离子液体均表现出良好的脱硫性能,20℃条件下,1 mol[Bmim][SCN]可吸收3.04 mol SO_2,且[Emim][SCN]、[Bmim][SCN]循环脱硫5次脱硫性不变。通过核磁共振H谱和红外光谱对两种离子液体的脱硫机理进行研究,发现离子液体和SO_2的结合主要为物理作用。     

含氰基离子液体的物理性能及其对SO_2的吸收性能

对两种阴离子含氰基的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Emim][SCN])、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Bmim][SCN])的密度、粘度及热稳定性等物理性质进行了研究,探讨了离子液体的分子体积V_m、标准熵S~0、晶格能U_(POT)等热力学性能。同时对两种离子液体的脱硫性能进行了研究。结果表明,两种离子液体的热稳定性较高,能够适用于烟气脱硫应用。两种离子液体均表现出良好的脱硫性能,20℃条件下,1 mol[Bmim][SCN]可吸收3.04 mol SO_2,且[Emim][SCN]、[Bmim][SCN]循环脱硫5次脱硫性不变。通过核磁共振H谱和红外光谱对两种离子液体的脱硫机理进行研究,发现离子液体和SO_2的结合主要为物理作用。     

疏水性离子液体用于萃取酚类物质

测定了苯酚、苯基酚、苯二酚等几种不同取代基的酚类物质在疏水性离子液体[bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和[dmim]PF6(1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)与水两相中的分配系数. 实验结果表明,萃取过程很快可以达到平衡. 与传统有机溶剂相比,分配系数处在同一个数量级. 分配系数随温度升高而降低,离子液体对不同取代基的酚类萃取能力有很大差异,咪唑基团上取代烷基链的长度对不同酚类物质的分配系数有很大影响,因此可以通过调节离子液体结构使其适用于不同成分的含酚废水.     

1-己基-3-甲基咪唑型离子液体的合成与表征

离子液体是一类新型的反应介质，在化学化工等领域得到了广泛研究和应用。其中，阳离子为1-己基-3-甲基咪唑的离子液体是一类常见的体系，然而人们对其表征和结构的研究相对不足。针对这一现状，合成了3种典型的1-己基-3-甲基咪唑型离子液体，包括1-己基-3-甲基咪唑溴盐、1-己基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。在此基础上，通过红外光谱仪、核磁共振波谱仪对三种离子液体进行了系统表征，分析并讨论了实验数据和分子结构之间的相互关系。上述研究验证了体系的化学组成和结构，与理论一致。同时，进一步加深了对1-己基-3-甲基咪唑型离子液体结构的认识，为今后相关工作的开展提供了科学依据。     

双咪唑离子液体[C_6(mim)_2](InCl_3-Br)_2催化合成二苯甲烷的研究

本文采用两步合成法合成双咪唑离子液体[C_6(mim)_2](InCl_3-Br)_2,经核磁共振(~1H NMR)对离子液体进行了表征,采用乙腈红外探针法定性分析了离子液体的Lewis酸性。将[C_6(mim)_2](InCl_3-Br)_2用于催化合成二苯甲烷,考察了温度、时间和催化剂用量等对反应的影响。结果表明:合成了双咪唑离子液体[C_6(mim)_2](InCl_3-Br)_2,双咪唑离子液体的Lewis酸性强于InCl_3,在50℃时反应5 h,离子液体用量为1 mmol时,二苯甲烷的产率为40.4%。     

五种新合成酯基取代的咪唑类离子液体电导率的测定与分析

离子液体的电导率性质反映了离子液体的导电性能,与溶剂中的电离度以及离子的溶剂化能力密切相关。为了研究本实验室合成的5种酯基取代的离子液体的电导率,用DDS307电导率仪测定1-乙酸甲酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂COOCH₃]NTf₂)、1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂COOCH₂CH₃]NTf₂)、1-乙酸正丙酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂COOCH₂CH₂CH₃]NTf₂)、1-对甲基苯甲酸甲酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂C₆H₄COOCH₃]NTf₂)和1-对甲基苯甲酸乙酯基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺([MIMCH₂C₆H₄COOCH₂CH₃]NTf₂)在二甲基亚砜、甲醇、乙腈和乙酸乙酯中的电导率数据。结果表明,其他条件不变时,在一定浓度范围内,离子液体的电导率随着其浓度的增大而增大;在一定温度范围内,随着温度的升高,离子液体电导率增大;4种溶剂相比电导率从小到大顺序依次为乙酸乙酯、二甲基亚砜、甲醇、乙腈,反映了带酯基的5种离子液体与乙酸乙酯的相互作用。     

1-(3-(N-胱胺)丙基)-3-甲基咪唑溴离子液体的合成与表征

以1,3-二溴丙烷与N-甲基咪唑为原料,制备1-溴丙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体。采用二叔丁基二碳酸酯保护胱胺的单侧氨基,然后再与1-溴丙基-3-甲基咪唑溴盐发生取代反应生成1-(3-(N-胱胺)丙基)-3-甲基咪唑溴离子液体;分别用核磁、红外对中间体和产物进行表征,结果表明我们成功合成了新型氨基功能化离子液体。     

基于离子液体聚合物模板的纳米聚苯胺微球的制备

以N-乙烯基咪唑(NVIM)为单体,通过一步法制备得到聚乙烯基咪唑(PNVIM)。再以PNVIM和氯乙酸甲酯(EC)为反应物,经亲核取代反应合成1-乙酸甲酯-3-乙烯基咪唑离子液体聚合物(PNVIMEC)。最后将离子液体聚合物PNVIMEC作为结构导向剂制备纳米聚苯胺微球(PANI)。采用红外光谱(FTIR)、核磁共振仪(¹H NMR)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行结构分析。结果表明,实验成功制备出聚乙烯基咪唑、1-乙酸甲酯-3-乙烯基咪唑离子液体聚合物,并且成功利用离子液体聚合物作为模板添加剂制备出纳米聚苯胺微球。     

酰胺功能化咪唑型离子液体的合成、性能及应用

合成了一系列含有酰胺片断结构的咪唑型离子液体,总收率达到51.8%~74.0%。用1HNMR、FTIR、元素分析、DSC、TG、黏度、溶解性和电化学等表征手段,对其结构组成和物理性质进行了全面的表征。结果表明:这些酰胺功能化咪唑型离子液体具有热稳定性高(在295.2℃以下不分解)、电化学窗口宽(4.0~4.2 V)、凝固点低(最低可达-76.5℃)等特点,并在极性溶剂中具有良好的溶解性。探讨了3-(N,N-二乙基氨甲酰基甲基)-1-甲基咪唑四氟硼酸盐(3 a)离子液体在缩醛(酮)化反应中的应用,获得了比传统离子液体1-正己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(HeM ImBF4)更优的反应结果,转化率相对提高2%~17%。     

Progress of dissolution of cellulose with imidazolium ionic liquid

Cellulose is the most abundant renewable bio-material. Due to its hydrogen-bonded supramolecular structure,cellulose is insoluble in water and most common organic liquids,which limits its application. The emergence of ionic liquids provides a broad platform to the application of cellulose. The recent developments concerning imidazolium ionic liquids as cellulose solvents as well as the dissolution mechanism are reviewed. Ionic liquids,containing Cl^－,CH₃CHOO^－ and (MeO)RPO₂^－ anions,appear to be the most effective solvents. A series of alkyl imidazolium ionic liquids containing alkyl phosphate was prepared by a one-pot procedure. Such ionic liquids have good thermal stability and are capable of solubilizing cellulose under mild conditions. The structure of imidazolium cation has an influence on the solubility as well. Future development of imidazolium ionic liquids is discussed.     

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、...     

多烷基咪唑离子液体的合成及性能比较

以咪唑或1,2-二甲基咪唑和卤代烷为原料,合成了4种多烷基咪唑类离子液体,以及6种1,3-二丁基咪唑和1-丁基-3-乙基咪唑类离子液体,产率较高。产物结构经核磁共振氢谱进行了确认。测定了产物水溶液的pH和不同浓度下的电导率,研究了烷基对离子液体酸性的影响,以及不同阴离子或烷基链长度对电导率的影响。测定了产物的吸湿性,结果表明,多烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体具有较低的吸湿性。     

离子液体电化学窗口的研究进展

综述了离子液体及其电化学窗口的应用现状,总结了大量国内外研究离子液体电化学窗口的数据,包括AlCl3类、咪唑类、季铵盐类等离子液体. 电化学窗口的大小与离子液体的阴阳离子种类、工作电极和参比电极种类及离子液体中杂质有关. 通过分析阴阳离子种类、工作电极、参比电极的影响,得出阴极极限电势大小顺序为季铵盐"季鏻盐>吡咯烷>哌啶"吗啉>六亚甲基亚胺盐"咪唑>锍盐>吡啶,阳极极限电势的顺序为NTf2-"RFBF3->BF4->TSAC-> F(HF)2.3->CF3COO->HCOO-. 不同工作电极下,离子液体的电化学窗口按W>GC>Pt"Au顺序依次降低. 在研究离子液体时,钨是最好的工作电极材料. 以Li/Li+为参比电极测得的电势最正.     

High-efficiency separation and extraction of naphthenic acid from high acid oils using imidazolium carbonate ionic liquids

N-alkyl imidazolium carbonate ionic liquids were employed to separate and recover naphthenic acid from model oils.The effects of the cationic and anionic structures of ionic liquids and operating condi-tions on the deacidification performance were investigated.The deacidification performance of tradi-tional organic solvents was also investigated for comparison.The results indicated that the naphthenic acid could be completely removed from the model oil with a small mass ratio of ionic liquid to oil.The extracted naphthenic acid was regenerated with a recovery of up to 92％.In addition,imidazolium carbonate ionic liquids could be successfully regenerated and recycled.The mechanism of interaction between imidazole ionic liquids and the naphthenic acid molecules were explained by Gauss calculation.     

咪唑类离子液体及其在生物催化中的应用

咪唑类离子液体的合成,概括了离子液体中生物催化反应的特点,重点介绍咪唑类离子液体在蛋白酶催化的反应、脂肪酶催化的反应、氧化还原酶催化的反应以及其它酶催化的反应中的应用。     

L-脯氨酸为阴离子的手性离子液体的合成、表征及光学活性

以L-脯氨酸为手性源,合成了四种烷基咪唑手性离子液体,并进行了结构表征。烷基咪唑溴化物离子液体经与氢氧化钾碱化后再与氨基酸中和反应制得产物,探索了合适的反应条件。测定了产物的比旋光度,考察了各产物的光学纯度。     

两种咪唑类离子液体对杉木粉的溶解性能

合成了氯化1-（2-羟乙基）-3-甲基咪唑（［HeMIM］Cl）和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（［AMIM］Cl）两种离子液体,并用红外和核磁谱图对其结构进行表征。以不同浓度的NaOH对杉木粉进行活化预处理,比较了这两种离子液体对活化后的杉木粉的溶解能力,并用红外光谱和X射线衍射分析了溶解前和溶解后杉木粉的化学结构与结晶结构的变化。结果表明,两种离子液体对木材中的纤维素表现出一定的溶解能力,且［HeMIM］Cl对杉木粉的溶解能力优于［AMIM］Cl,当选用浓度为25％的NaOH对杉木粉进行活化时,溶解性能最佳,且溶解后再生纤维素的结晶度变低。     

Cycloaddition of carbon dioxide to butyl glycidyl ether using imidazolium salt ionic liquid as a catalyst

The catalytic performance of imidazolium salt ionic liquids in the cycloaddition of carbon dioxide to butyl glycidyl ether (BGE) was investigated. The catalytic activity was tested with different imidazolium salt ionic liquids at 60–140 °C under 0.62–2.17 MPa of CO₂ pressure. The imidazolium salt ionic liquid with the cation of bulkier alkyl chain length and with more nucleophilic anion showed higher conversion of BGE. High carbon dioxide pressure and high reaction temperature up to 140 °C was favorable for the high reactivity of the catalyst. The presence of zinc bromide co-catalyst enhanced the reactivity of the imidazolium salt ionic liquid. Kinetic studies with a semi-batch reactor revealed that the reaction could be considered as first order with respect to the concentration of BGE, and the activation energy was estimated as 22.6 and 22.8 kJ/mol for 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride (EMImCl) and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMImCl), respectively.     

咪唑类离子液体及其催化有机重排反应

离子液体作为一种新型绿色溶剂,具有许多独特的物理化学性质,近年来逐渐被人们所认知,并发现可用在许多重要领域。简单介绍离子液体的种类和特点,重点介绍在咪唑类离子液体中的Fries、Beckmann和Claisen重排反应。