离子液体中合成介孔材料的研究进展

离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂,在介孔材料合成中的应用引起越来越多研究者的关注.目前,已经利用离子液体为模板合成出介孔SiO2、TiO2和Al2O3等多种介孔材料.与传统的表面活性剂相比,离子液体在合成过程中体现出很多优势,为介孔材料的合成开辟了一条新的途径.综述了离子液体在介孔材料合成中的研究进展.     

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.     

1-烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐的合成及表征

以1,2-二甲基咪唑和溴代烷烃为原料,合成了5种离子液体中间体1-烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐.讨论了反应时间、反应温度和原料摩尔比对产物收率的影响,得到最佳的条件是:溴代烷烃与1,2-二甲基咪唑以1.1∶1(摩尔比)的比例,在90℃下反应24 h.产物结构经IR和1H-NMR确证,得出结论:阳离子烷基链长度的增加会使3 100~3 000 cm-1波数范围内谱带减弱,降低离子液体的熔点,而对咪唑环上质子化学位移影响不大.