用核磁共振技术研究[C4mim][BF4]在重水和氘代氯仿中的聚集行为

运用核磁共振技术, 研究了室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])在重水和氘代氯仿中的聚集行为. 实验结果表明, 随着混合体系中离子液体摩尔分数的增加, 在重水中, 离子液体阳离子上各氢原子的化学位移向低场移动, 且呈现了先急剧变化, 后趋于平缓的变化趋势; 在氘代氯仿中, 离子液体阳离子上H2的化学位移向高场移动, H4和H5以及与氮原子直接相连的甲基和亚甲基上的氢原子的化学位移都向低场移动, 且各氢原子的核磁共振信号发生了变化. 根据质量作用定律及1H NMR化学位移随浓度的变化关系计算了[C4mim][BF4]在重水中的临界聚集浓度和聚集数, 并在离子液体阴、阳离子缔合以及离子液体与溶剂相互作用的基础上对实验结果进行了讨论.     

核磁方法研究离子液体与丙酮的相互作用

运用核磁共振手段, 研究了室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])在不同比例的离子液体／丙酮混合体系中1H和13C的化学位移及13C的自旋-晶格弛豫时间(T1). 结果表明, 离子液体[C8mim][BF4]的阳离子芳环上的氢原子, 以及与氮原子直接相连的甲基和亚甲基上的氢原子都与丙酮羰基上的氧原子有相互作用, 从而减弱了离子液体阴阳离子间的强相互作用, 使离子液体的运动加快, 黏度降低.     

[C4mim][PF6]和[C4mim][NTf2]离子液体辐射诱导的相行为及荧光行为变化

离子液体因其低挥发性, 高热稳定性及优良的萃取性能被认为是萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂, 而研究离子液体本身的辐射效应是其实际应用的重要前提. 本文以60Co为辐射源, 系统研究了γ辐照对两种常见的憎水性咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰胺酸盐([C4mim][NTf2])的相行为及荧光行为的影响. 在相行为方面, γ辐照使离子液体的结晶驰豫时间增加, 导致其低温结晶延迟. 在荧光行为方面, γ辐照后离子液体的荧光光谱保持原有的“红边效应(red edge effect)”, 但随吸收剂量增加, 光谱整体发生红移(最大移动幅度达150 nm). 并且这种“红边效应”在辐照后离子液体的乙腈稀释剂中仍然存在, 且随稀释倍数增加光谱整体发生蓝移. [C4mim][PF6]和[C4mim][NTf2]离子液体辐照后的这种相行为及荧光行为的变化可归因于辐照对其阴阳离子空间相关性(缔合行为)的影响.     

酸性离子液体的合成和光谱表征

合成了基于N-甲基咪唑、2-吡咯烷酮阳离子的两个Br nsted酸性离子液体系列:[Hmim]HSO4/BF4、[Hnhp]HSO4/BF4以及两种—SO3H功能化酸性离子液体1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C3SO3Hmim]HSO4)、N-(3-磺酸基)丙基吡咯烷酮硫酸氢盐([C4SO4Hnnp]HSO4)。其中,[Hnhp]HSO4/BF4,[C4SO4Hnnp]HSO4是本实验设计合成的新型酸性离子液体,而咪唑类离子液体用于对照。上述6种离子液体均以核磁共振、电喷雾质谱、红外光谱和紫外光谱分析法对结构加以表征并确认;并以它们作为溶剂和催化剂对乙酸、乙醇酯化反应进行初步试验,结果表明所合成的新型酸性离子液体(尤其是引入磺酸基的)是酯化反应较理想的绿色液体酸催化剂。     

离子液体四氟硼酸-1-戊基-3-甲基咪唑的物理化学性质的估算

根据标准加入法原理配制一系列含有已知微量水的离子液体四氟硼酸-1-戊基-3-甲基咪唑([C5mim][BF4])样品,在278.15～338.15 K温度范围内,样品的密度与其含水量呈很好线性关系. 利用外推方法确定了含水量为零时[C5mim][BF4]的密度ρ,得到了密度随温度变化的经验方程:ln ρ=0.120 11-5.79×10-4(T-298.15)和离子液体的热膨胀系数α=5.79×10-4K-1. 根据Glasser理论估算了[C5mim][BF4]的标准熵、表面能和晶格能,晶格能较小使离子液体在室温下能以液态形式存在. 利用空隙模型计算得到了[C5mim][BF4] 热膨胀系数α(计算),与实验测定值在数量级上一致,说明空隙模型有一定的合理性.     

辣根过氧化物酶在亲水性离子液体中的活性与稳定性研究

基于辣根过氧化物酶对过氧化氢氧化愈创木酚这个显色反应的催化作用,研究了辣根过氧化物酶在七种亲水性离子液体[C2mim][BF4]、[C4mim][BF4]、[C6mim][BF4]、[C4mim]HSO4、[C4mim]Cl、[C4mim]NO3、[C4mim][CF3CO2]中的活性与稳定性变化.结果表明辣根过氧化物酶在不同离子液体中均有不同程度的失活,辣根过氧化物酶活性随离子液体极性增强而降低.辣根过氧化物酶在含[C4mim]Cl离子液体的介质中,随着温度升高,[C4mim]Cl对辣根过氧化物酶的失活过程起加速作用,离子液体浓度越高,酶的热稳定性越差.紫外-可见光谱研究表明,在含[Cnmim][BF4]、[C4mim]HSO4、[C4mim]Cl、[C4mim]NO3的介质中,辣根过氧化物酶血红素中心最大吸收峰没有发生变化,但吸收值增强,证明离子液体使酶的血红素基团暴露于介质中而增强了吸收;而在含[C4mim][CF3CO2]的介质中,辣根过氧化物酶血红素基团最大吸收峰区发生蓝移,证明有部分血红素基团被离子液体破坏而脱落.     

离子液体表面活性剂1-丁基-3-甲基咪唑烷基硫酸酯的合成及其在水溶液中的聚集行为

采用离子交换法,由1-丁基-3甲基咪唑氯盐（C4mimCl）和烷基硫酸钠合成了一系列无卤素的阴离子表面活性离子液体—1-丁基-3-甲基咪唑烷基硫酸酯[C4mim][CnH2n 1SO4](n=8,12,16),利用表面张力仪、稳态荧光光谱等手段考察了表面活性离子液体在水溶液表面及体相中的聚集行为,结果表明,与传统无机反离子相比,有机咪唑阳离子[C4mim] 作为反离子的离子液体型表面活性剂具有较高的表面活性,[C4mim] 产生的氢键引起的抑制分子规则排列的作用小于其促进分子有序排列的疏水作用。长烷基链的阴离子是界面膜及胶束的主要组成成分,阴离子疏水烷基碳链的增长虽然可促进胶束的形成,但却在一定程度上抑制[C4mim] 离子参与界面或胶束的形成;阴离子所带烷基链越长,越不利于阳离子[C4mim]＋参与界面膜或胶束的形成,界面膜或胶束中表面活性剂排布越松散,即界面张力越大,体系中胶束聚集数较小。     

[C_4mim][PF_6]和[C_4mim][NTf_2]离子液体辐射诱导的相行为及荧光行为变化

离子液体因其低挥发性,高热稳定性及优良的萃取性能被认为是萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂,而研究离子液体本身的辐射效应是其实际应用的重要前提.本文以~(60)Co为辐射源,系统研究了γ辐照对两种常见的憎水性咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C_4mim][PF_6])和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰胺酸盐([C_4mim][NTf_2])的相行为及荧光行为的影响.在相行为方面,γ辐照使离子液体的结晶驰豫时间增加,导致其低温结晶延迟.在荧光行为方面,γ辐照后离子液体的荧光光谱保持原有的"红边效应(red edge effect)",但随吸收剂量增加,光谱整体发生红移(最大移动幅度达150 nm).并且这种"红边效应"在辐照后离子液体的乙腈稀释剂中仍然存在,且随稀释倍数增加光谱整体发生蓝移.[C_4mim][PF_6]和[C_4mim][NTf_2]离子液体辐照后的这种相行为及荧光行为的变化可归因于辐照对其阴阳离子空间相关性(缔合行为)的影响.     

咪唑基离子液体的物理化学性质估算及预测(英文)

根据经验和半经验方程及空隙模型理论,可以估算及预测离子液体在298.15K的物理化学性质.本文讨论了离子液体的分子体积,密度,标准熵,晶格能,表面张力,等张比容,摩尔蒸发焓,空隙体积,空隙率和热膨胀系数.通过实验测得的三种离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯([C2mim][EtSO4)]),1-丁基-3-甲基咪唑硫酸辛酯([C4mim][OcSO4])和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([C2mim][NTf2])的密度和表面张力估算了它们的其它物理化学性质.由这三种离子液体的分子体积及等张比容预测了同系列中其它离子液体[Cnmim][EtSO4],[Cnmim][OcSO4]和[Cnmim][NTf2](n=1-6)的分子体积及等张比容,由此计算出它们的密度及表面张力.进而预测了它们的物理化学性质.将预测的离子液体[C4mim][NTf2]和[C2mim][OcSO4]的密度值与文献报导的实验值进行比较,其偏差在实验误差范围内.最后,将由Kabo经验方程计算的七个离子液体[C2mim][EtSO4]、[C4mim][OcSO4]、[C2mim][NTf2]、[C4mim][NTf2]、丁基三甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐([N4111][NTf2])、甲基三辛基铵双三氟甲磺酰亚胺盐([N8881][NTf2])和1-辛基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐([m3opy][BF4])的摩尔蒸发焓与由Verevkin简单规则预测的摩尔蒸发焓进行比较,发现两者符合很好.因此,在缺乏密度和表面张力实验数据的情况下,可以用Verevkin简单规则来预测离子液体的摩尔蒸发焓.     

疏水性离子液体萃取光甘草定

选择了疏水性的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])和亲水性的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])作萃取剂,对光甘草定提取液进行了萃取,并对离子液体的再生进行了研究。结果表明,亲水性的离子液体和光甘草定提取液无法分层,而疏水性的离子液体分层清晰,并得疏水性离子液体[C4mim][PF6]萃取光甘草定最佳萃取工艺条件为:相体积比为1∶2.5(V/V),pH值为7,萃取温度为45℃,萃取时间为30 min,此时光甘草定的萃取率达85.49%。离子液体再生选用2 mol.L-1氢氧化钠和无水乙醇混合液做反萃剂,可得光甘草定的回收率大于90%,离子液体循环使用5次,萃取率未见明显下降。     

The crystal structure of LaIr4B4, ThOs4B4, ThIr4B4 (NdCo4B4-type) and URu4B4, UOs4B4 (LuRu4B4-type)

The crystal structure of LaIr₄B₄ has been refined from single crystal counter data. LaIr₄B₄ is tetragonal,P4₂/n,Z=2, isotypic with NdCo₄B₄, |F|/|F _o|=0.039 for 312 independent reflections [|F _o|>2 (F _o)]. ThIr₄B₄ and ThOs₄B₄ also belong to the NdCo₄B₄-type structure. URu₄B₄ and UOs₄B₄ were found to crystallize with LuRu₄B₄-type structure. The crystal chemistry of (RE)T ₄B₄-phases is discussed and simple geometric relations are shown to exist between them.Dedicated to Prof.B. T. Matthias in celebration of his 60th birthday.     

Schwingungsspektren von As4S4 und As4Se4

Vibrational Spectra of As₄S₄ and As₄Se₄ The vibrational spectra of solid α- and β-As₄S₄ and the Raman spectrum of molten As₄S₄ have been recorded. The assignments of the frequencies are proposed mainly based on polarization data. The Raman melt spectra suggest that As₄S₄ molecules (symmetry D_2d) are retained in the molten state. A partial decomposition of the melt by prolonged laser irradiation was observed. The Raman spectrum of solid As₄Se₄ is presented and the frequencies are tentatively assigned to an As₄Se₄ molecule of the cradle type, possessing D_2d symmetry.     

Zintlphasen mit isolierten SiAs4- bzw. GeAs4-Anionen: Darstellung und Struktur von Ba4SiAs4 und Ba4GeAs4 sowie Sr4SiAs4 und Sr4GeAs4

Die erstmals dargestellten isotypen Verbindungen Ba₄SiAs₄, Ba₄GeAs₄, Sr₄SiAs₄ und Sr₄GeAs₄ kristallisieren kubisch, Raumgruppe P4 3n, mit 8 Formeleinheiten in der Elementarzelle: In den Strukturen liegen isolierte, d.h. nur von Ba-Ionen umgebene SiAs - bzw. GeAs -Tetraeder vor. Die Verbindungen sind die bisher eindrucksvollsten Beispiele für Zintlphasen mit komplexen Anionen. Zintl Phases with Isolated SiAs₄ or GeAs₄ Anions: Preparation and Structure of Ba₄SiAs₄, Ba₄GeAs₄, Sr₄SiAs₄, and Sr₄GeAs₄ The new compounds Ba₄SiAs₄, Ba₄GeAs₄, Sr₄SiAs₄, and Sr₄GeAs₄ have been prepared and their structures determined. They crystallize in the cubic system, P4 3n, with axes: data see “Inhaltsübersicht”. There are isolated SiAs or GeAs tetrahedra in the structures. The compounds can be interpreted as Zintl phases with complex anions.     

Zur Kenntnis von K4PbO4 und Rb4PbO4

On K₄PbO₄ and Rb₄PbO₄ For the first time single crystals of K₄[PbO₄] have been prepared by heating K₄PbO₃ in O₂. The structure has been refined [K₄[PbO₄]: 3029 I₀(hkl), four circle diffractometer PW 1100, ω-scan, MoKα, R = 6.73%, R_w = 6.64%, P1 ; a = 658.62(15), b = 658.41(12), c = 986.64(21) pm, α = 79.74(2)°, β = 108.45(2)°, γ = 112.49(2)°, d_x = 3.79 g · cm^?3, d_pyk = 3.78 g · cm^?3, Z = 2; Rb₄[PbO₄]: a = 686.94(18), b = 684.43(18), c = 1020.73(21) pm, α = 79.28(2)°, β = 108.40(2)°, γ = 113.02(2)°, d_x = 4.87 g · cm^?3, d_pyk = 4.85 g · cm^?3, Z = 2, (from Rb₂PbO₃ and Rb₂O)]. Both compounds are isotypic with K₄SnO₄. The Effective Coordination Numbers, ECoN, these via Mean Fictive Ionic Radii, MEFIR, are calculated.