配位离子液体[(CH3CH2)4N+Cl-·3C6H11NO]的合成与表征

以己内酰胺和四乙基氯化铵为原料,合成了一种新型的配位离子液体[(CH3CH2)4N+Cl-·3C6H11NO],并绘制了(CH3CH2)4N+Cl-/C6H11NO的二元体系相图.通过红外和XRD对其结构进行了表征.通过差热-热重分析,该配位离子液体在室温到250℃可以稳定存在,与其他有机溶剂相比具有良好的稳定性.     

新型冠醚功能化离子液体［A（benzo15C5）HIM］［(CF3SO2）2N］的合成

通过Williamson反应、Friedel-Crafts酰基化等反应合成了新型冠醚功能化离子液体1-烯丙基-3-（6′-氧代苯并-15-冠-5-己基）咪唑双三氟甲磺酰亚胺（［A（benzo15C5）HIM］［（CF₃SO₂）₂N］）,并以IR、¹H NMR对其结构进行了表征。初步探讨了双酚A（BPA）在多壁碳纳米管-离子液体（MWCNTs-IL）修饰玻碳电极上的电化学行为。     

［EMIM］Br-AlCl3离子液体的合成

采用N-甲基咪唑、溴乙烷、AlCl₃常规回流法以及微波法合成离子液体,研究［EMIM］Br中间体的产率;采用量子化学方法计算离子液体结构,明确合成反应的机理;通过紫外光谱和红外光谱表征［EMIM］Br-AlCl₃离子液体的结构;测试离子液体的密度、电导率等性质。结果表明：常规回流法以N-甲基咪唑和溴乙烷为原料,在70℃温度下反应5 h,反应产率为87.9%;微波法反应时间1000 s,产率为94.2%;40℃下密度为1.46 g·cm^-3,电导率为21 S·m^-1;用DFT B3LYP 量子化学计算方法研究离子液体的构型,离子液体的合成反应遵循SN2反应机理;紫外光谱和红外光谱表征了［EMIM］Br和AlCl₃/［EMIM］Br离子液体的结构。     

CO2萃取分离离子液体［bmim］［PF6］与萘的高压相平衡

采用紫外光谱在线检测的静态相平衡方法,在温度313～333 K、压力8～20 MPa、萘的液相浓度0.0169～0.378 mol·kg^-1的范围内,测定了CO₂+［bmim］［PF₆］+萘三元系中萘在富含CO₂相的浓度。结果表明,在所测温度和压力范围内,萘在富含CO₂相的浓度随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大,而且随着萘在液相中的浓度的减小而减小。在一定的温度压力条件下,萘在富含CO₂相的浓度与萘在液相中的浓度近似呈双对数线性关系。采用Chrastil缔合模型关联了所有溶解度数据,平均相对偏差为14.9 %。此外,还探讨了CO₂萃取分离离子液体与高沸点有机物的操作模式,发现釜式间歇操作较为适宜。     

功能型离子液体的合成表征及CO2吸收性能

合成了两种传统型离子液体［bmim］BF₄和［emim］BF₄及含有胺基和羟基的功能型离子液体［NH₂P-mim］Br、［NH₂-e-mim］BF₄、［OH-e-mim］Br,并对合成的离子液体进行IR和¹H NMR表征。常温常压条件下,对所合成的离子液体开展CO₂吸收性能实验,发现胺基改性离子液体［NH₂P-mim］Br、［NH₂-e-mim］BF₄和羟基改性离子液体［OH-e-mim］Br的CO₂饱和吸收量分别是常规离子液体的3～9倍和1～2倍,且含有乙基官能团的离子液体吸收平衡时间普遍较短。最终探讨了温度、CO₂分压等对功能型离子液体吸收CO₂过程的影响。     

Brcnsted酸性离子液体的合成和表征

以咪唑为原料合成了含-COOH的Bronsted酸性离予液体,利用红外光谱和质谱对中间体和离子液体进行了表征,分析了其结构,并考察了该离子液体在有机溶剂中的溶解性能。     

咪唑类离子液体的合成和光谱表征

以N-甲基咪唑为原料合成了离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐([BMIm]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIm]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm]PF6),并对合成的产物作了紫外光谱、红外光谱、核磁共振的结构表征。     

普通离子液体和功能化离子液体的合成研究进展

离子液体是在室温下为液体、具有离子特性的新型绿色溶剂,作为一类环境友好型的反应介质,在诸多领域有其独特的性质.综述了普通离子液体和功能化离子液体的合成研究进展,并对其前景进行了展望.     

固定分离CO2离子液体的合成进展

因具有性质稳定、无挥发、CO2溶解能力强、产物易于分离、循环使用性高等特点,离子液体可望替代传统有机吸收剂用于气相CO2的固定分离.在简述其应用概况的基础上,主要综述了近期国内外此类离子液体(主要分为常规型和功能型两种)的合成方法的研究进展,并对功能型离子液体和相关材料的绿色合成方向进行了展望.     

离子液体分类、合成、表征及应用研究

离子液体作为一种新型的环境友好溶剂和液体酸催化剂,具有众多优点。其结构和酸性具有可调性,催化剂和产物容易分离,高热稳定性,是真正意义上可设计的绿色溶剂和催化剂。介绍了离子液体的分类、合成和表征方法。综述了离子液体在化学化工领域中的应用进展并展望其前景。     

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。     

用于ATRP反应体系的配位离子液体的合成

在微波反应器中通过有机多胺与氯化1-氯乙基-3-甲基咪唑离子液体[CeMIM]Cl的烷基化反应, 合成了具有配位功能离子液体[N₃MIM]Cl, 以替换传统的有机配体, 与催化剂CuBr配位形成催化体系, 催化离子液体中的原子转移自由基聚合(ATRP)。研究了反应工艺对离子液体合成的影响, 结果发现采用微波反应器加热, 反应时间短, 产物收率高。当反应物配比1.5:1、反应温度为75℃、微波反应3 h时, 产物[N₃MIM]Cl的收率达98.6%。采用电喷雾质谱和红外光谱测定离子液体结构, 证明该离子液体为[N₃MIM]Cl。将所合成配位离子液体替代有机配体, 用于离子液体中MMA的ATRP反应, 结果表明:配位离子液体可提高催化剂在离子液体中的溶解性, 使过渡金属催化剂容易与聚合产物分离。     

离子液体支撑液膜的CO2/CH4分离性能

由于离子液体对CO₂具有较好的溶解选择性,离子液体支撑液膜分离CO₂越来越受到关注。比较了含3种不同阴离子的常规离子液体([bmim][BF₄]、[bmim][PF₆]、[bmim][Tf₂N])作为支撑液膜的液膜相分离CO₂/CH₄的性能,考察了咪唑环上烷基链长对离子液体支撑液膜性能的影响。考虑向离子液体中引入胺基和羧基等亲CO₂基团,制备了1-丁基-3-甲基咪唑丙氨酸离子液体([bmim][β-Ala]),考察了 [bmim][β-Ala]支撑液膜分离CO₂/CH₄的性能,并对在CO₂渗透测试前后的支撑液膜进行了FT-IR分析,发现氨基酸离子液体中的-NH₂和CO₂的较强作用以及该离子液体的高黏性影响了CO₂的透过性,使[Bmim][β-Ala]支撑液膜的CO₂透过率低。     

磺酸类离子液体的合成和表征

以咪唑为原料合成了含SO3H-的磺酸类离子液体,利用红外光谱和^1HNMR对中间体和离子液体进行了表征,证明了其结构,并考察了该离子液体在常见有机溶剂中的溶解性。     

酸性离子液体［HSO3-bpy］CF3SO3催化合成MDC

制备了一系列磺酸吡啶功能化酸性离子液体(ILs),采用Hammett指示剂与紫外联用法测定了其酸强度。考察了各酸性离子液体在苯氨基甲酸甲酯(MPC)与甲醛缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)反应中的催化活性。结果表明,离子液体的酸强度与其催化活性关联较好;［HSO₃-bpy］CF₃SO₃酸强度最高,催化活性也最好。以［HSO₃-bpy］CF₃SO₃为催化剂兼溶剂,优化了MDC合成反应条件。在反应温度70℃,反应时间60 min,MPC与甲醛的摩尔比为12,离子液体与MPC的质量比为4的条件下,MDC产率最高可达91.5％。用水处理反应液,通过减压蒸馏后的离子液体可以循环使用5次以上。     

N-甲基-N＇-（2-羟基-3-乙酰氧基丙基）咪唑盐离子液体的合成

离子液体作为一种新型的绿色溶剂和催化剂已引起了化学家们的极大关注。以乙酸钠和环氧氯丙烷为起始原料首先合成了乙酸缩水甘油酯,并优化筛选了乙酸缩水甘油酯的合成条件;再与无机酸质子化的N-甲基咪唑反应,制备了四个N-甲基-N’-（2-羟基-3-乙酰氧基丙基）咪唑盐新型离子液体。采用^1HNMR,IR和UV对新型离子液体的结构进行了表征。测定了新型离子液体的电导率及与常用有机溶剂之间的溶解性能。优化筛选试验结果表明,乙酸缩水甘油酯最佳的合成条件为：乙酸钠与环氧氯丙烷的摩尔投料比为1：1.5,甲苯作溶剂,四丁基溴化铵为催化剂,回流反应7h。     

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。     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成与表征

以N-甲基咪唑为原料,正丁基溴为烷基化试剂,合成中间体[Bmim]Br,然后与醇钠溶液及氟硼酸反应,制备[Bmim]BF4。结果表明,反应温度80℃,反应24 h,中间体产率为83.7%;目标离子液体的转化率为98.6%。差式扫描量热(DSC)显示,离子液体具有较低的熔点。     

乙酰胺基配位离子液体的合成及脱氮性能

以乙酰胺和无水氯化锌为原料合成配位离子液体CH_3CONH_2-x ZnCl_2(x=0.3、0.4、0.5),采用FTIR对其结构进行了表征,并分别采用含有喹啉、吲哚的模拟柴油考察配位离子液体对油品中碱性氮化物和非碱性氮化物的脱除性能。结果表明,CH_3CONH_2-0.3ZnCl_2具有较好的脱氮性能,在萃取时间20 min、沉降时间2 h、萃取温度50℃、剂油质量比1∶3的条件下,该离子液体对喹啉和吲哚的脱除率分别为96.8%和68.1%。在该条件下,经过4步萃取后,吲哚模拟油的累计脱氮率可达97.6%。配位离子液体CH_3CONH_2-0.3ZnCl_2在回收利用5次后,喹啉脱除率仍可达到91.5%,具有较好的重复使用性能。     

Br(o)nsted酸性离子液体的合成和表征

以咪唑为原料合成了含-COOH的Br(o)nsted酸性离子液体,利用红外光谱和质谱对中间体和离子液体进行了表征,分析了其结构,并考察了该离子液体在有机溶剂中的溶解性能.