离子液体的酸性测定及其催化的异丁烷／丁烯烷基化反应

 初次采用吡啶红外光谱探针法测定了离子液体的酸性．该方法能鉴别离子液体的Br¨onsted／Lewis酸类型，并可以粗略指示离子液体的Lewis酸强度．将［bmim］Cl／AlCl3类离子液体用于催化异丁烷与丁烯的烷基化反应，考察了酸强度、反应温度、压力和时间对产物分布的影响，并在最优操作条件下与传统的H2SO4催化剂进行了比较．结果表明，离子液体对烷基化反应的催化活性和选择性与H2SO4可比，而且它更容易与产物分离，不经任何处理可循环利用10次．     

二苯醚烷基化反应中酸性离子液体的循环使用

使用酸性离子液体催化二苯醚与十二烯烷基化反应,考察了离子液体的失活原因,提出了循环使用离子液体的解决办法.在二苯醚与十二烯烷基化反应中, Lewis酸性离子液体不能多次循环使用的原因是离子液体与二苯醚相互作用导致具有催化活性的Al2Cl72－分解、流失.改变离子液体的阳离子不能从本质上解决其与二苯醚间的相互作用.适时补加损失量的AlCl3使离子液体的Lewis酸性得以恢复,可以解决体系中酸性离子液体循环使用问题,循环使用8次后产物产率仍保持90％左右.     

离子液体催化甲苯选择性羰基化反应合成对甲基苯甲醛

 考察了卤化1-甲基-3-丁基咪唑氯铝酸盐类室温离子液体对甲苯选择性羰基化反应合成对甲基苯甲醛的催化性能. 采用乙腈探针红外光谱法测定了离子液体的酸类型(Brnsted/Lewis酸),并指示了离子液体的Lewis酸强度. 研究了离子液体的酸强度、反应温度、反应时间和CO压力的影响. 结果发现,该类离子液体对甲苯选择性羰基化反应的催化活性明显高于传统的B-L复合液体酸类和固体超强酸类催化剂; 使用离子液体催化剂显著地提高了甲苯选择性羰基化合成对甲基苯甲醛的产率,简化了产物与催化剂的分离. 当控制反应温度为50 ℃, CO压力为4.0 MPa, 反应时间为4 h时, ［bmim］Br/AlCl3催化甲苯的转化率可达96%,目标产物对甲基苯甲醛的产率达86%.     

[bmim]Cl/FeCl3离子液体催化苯与乙烯烷基化的反应机理

 利用FT-IR和1H NMR对KOH无水乙醇溶液滴定前后的氯化1-正丁基-3-甲基咪唑(［bmim］Cl)无水乙醇溶液进行分析发现,［bmim］Cl咪唑环上的2-H具有显著的质子酸性,滴定后的NMR谱中化学位移为9.5处的2-H信号完全消失,且在滴定过程中有KCl生成. 通过［bmim］Cl/FeCl3离子液体的1H NMR分析发现,咪唑环上的氢质子尤其是2-H的化学位移与FeCl3含量密切相关,随着FeCl3与［bmim］Cl摩尔比的增大, 2-H的化学位移向低场移动,说明其去屏蔽作用增强, 2-H更容易脱离. 将合成的［bmim］Cl/FeCl3离子液体脱水,并采用同位素置换的方法研究了离子液体催化全氘代苯与乙烯的烷基化反应机理. 结果表明,脱水后的离子液体仍然可以催化烷基化反应. 通过对反应后液体产物的GC-MS分析,提出了离子液体催化的苯与乙烯烷基化反应的正碳离子机理. 反应前后离子液体的1H NMR分析表明,反应后离子液体中咪唑环上的2-H的信号强度较反应前降低了23%,说明引发反应所需要的H+一部分是由咪唑环上的2-H提供的.     

[Bmim]Br-AlCl3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理的研究

利用同位素取代法考察了[Bmim]Br-AlCl3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理. 首先进行了[Bmim]Br-AlCl3催化氘代苯与1-十二烯烃的反应, 通过GC-MS及NMR分析产物十二烷基苯同分异构体的结构, 验证了氘原子与产物侧链1-位碳相连的结论. 示踪氘原子推导了烷基化反应机理, 结果表明: [Bmim]Br-AlCl3催化苯与长链烯烃的烷基化反应是由[Al2Cl6Br]－发生平衡移动, 生成Lewis酸AlCl3引发的; AlCl3吸电子作用使1-十二烯烃的π电子向1-碳转移, 在烯烃的2-碳上形成正电荷中心, 碳正离子与苯发生亲电反应生成不稳定的σ络合物, 与σ络合物环上的σ-C相连的D＋转移到负电的侧链1-C上形成C—D键, AlCl3离去, 生成产物2-十二烷基苯. Lewis酸催化机理为离子液体催化苯与长链烯烃的反应中, 2-十二烷基苯选择性高于H质子催化产物提供了理论依据.     

离子液体体系中1－丁烯二聚反应的研究

 研究了在强酸性AlCl3／Et2AlCl／［BMIM］Cl型离子液体体系中过渡金属化合物对1－丁烯二聚反应的催化作用．结果表明，［BMIM］Cl对强酸性AlCl3／Et2AlCl催化剂催化1－丁烯高聚反应有明显的阻聚作用，并显著提高了1－丁烯二聚的选择性．在过渡金属化合物中，含镍化合物对1－丁烯二聚反应有最好的催化效果．在最佳反应条件下，1－丁烯的转化率可达95．1％，二聚产物C8烯的选择性为85．8％．同时，对1－丁烯二聚反应的机理进行了初步探讨．     

Et_3NHCl-AlCl_3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理的研究

本文利用同位素取代法考察了离子液体催化苯与烯烃烷基化反应机理.首先进行了Et3NHCl-AlCl3催化氘代苯与1-十二烯烃的反应,通过GC-MS及NMR分析产物结构,根据分析结果,在反应过程中一个D原子从苯环转移到侧链的1-碳.由此推断离子液体催化苯与长链烯烃的烷基化反应机理为:反应由Lewis酸AlCl3引发;AlCl3吸引1-十二烯烃的π电子向1-碳转移,形成碳正离子;碳正离子进一步与苯反应形成不稳定的σ络合物,σ络合物苯环上的sp3杂化碳相连的D+转移到侧链的负电1-C上取代AlCl3,生成产物2-十二烷基苯.     

离子液体[bmim]Cl/AlCl_3催化5-氰基吲哚酰化反应

5-氰基吲哚与4-氯丁酰氯之间的傅-克酰化反应使用路易斯酸之类的催化剂(如AlCl3、FeCl3),反应产物复杂,无法分离出期望的产物5-氰基-3-(4-氯丁酰基)吲哚。在离子液体[bmim]Cl/AlCl3中,进行5-氰基吲哚与4-氯丁酰氯间的傅-克酰化反应,则反应的主产物是5-氰基-3-(4-氯丁酰基)吲哚,产物结构通过质谱与核磁共振氢谱表征。考察了[bmim]Cl/AlCl3中AlCl3与[bmim]Cl间的摩尔比以及[bmim]Cl/AlCl3与5-氰基吲哚的摩尔比对该酰化反应的影响。结果表明,当n(AlCl3)∶n([bmim]Cl)=2.5∶1,n([bmim]Cl/AlCl3)∶n(5-氰基吲哚)=2∶1,室温下反应24 h,最大产率71.7%。     

离子液体超酸清洁催化苯的烷基化反应

研究了在具有Lewis酸性的离子液体体系中进行的苯与烯烃及卤代烃的烷基化反应.以氯化1-甲基-3-乙基咪唑(MEIC)、氯化1-丁基吡啶(BPC)、氯化l-甲基-3-丁基咪唑(MBIC)及盐酸三甲胺(TMHC)季铵盐分别与AlCl3原位合成法制备离子液体催化体系.结果表明:以上各种离子液体均有很高的催化活性,反应转化率在较短的时间内达到100%.其中TMHC-A1Cl3离子液体单烷基化选择性达98.6%.与AlCl3相比,催化活性显著提高,生成烷基化产物不溶于离子液体,因而易于分离,催化剂可重复使用.     

含离子液体［bmim］Cl的反应介质中马肝醇脱氢酶的催化特性

 研究了马肝醇脱氢酶(HLADH)在含离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯酸盐(［bmim］Cl)的反应介质中的催化特性. 以乙醇为底物时,该酶在［bmim］Cl含量≤0.15 g/ml的体系中的活力高于在不含离子液体的体系中的活力; 离子液体浓度过高(＞0.15 g/ml)对酶活性有明显的抑制作用. 反应温度和pH对含离子液体的反应介质中酶活力的影响规律与不含离子液体时的规律相似. 与不含离子液体的反应介质相比, HLADH在含0.05 g/ml ［bmim］Cl的体系中催化乙醇氧化的活化能下降,酶反应的Vmax和Km均升高. 反应体系中低浓度(≤0.1 g/ml)的离子液体能提高酶的热稳定性,但高浓度(＞0.1 g/ml)的离子液体可降低酶的热稳定性. 紫外二阶导数光谱显示,在含不同浓度离子液体的反应介质中酶分子构象的变化有较大的差异.     

功能化的离子液体: 手性离子液体的合成与应用

手性在化学中占有重要地位. 利用离子液体特殊的结构可调性质, 将手性引入到离子液体结构中, 可以获得具有手性的离子液体, 从而可能广泛应用于手性合成、手性分离、手性催化等领域. 汇总了至今报道的手性离子液体, 从离子液体功能化设计的角度探讨其合成方法. 针对手性离子液体可能的发展方向, 再次强调了由天然手性源设计合成离子液体遵循的三个标准.     

咪唑类离子液体的研究进展

咪唑类离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜能而引起广泛的关注.本文结合我们的研究工作,对近期国际上关于咪唑类离子液体的气-液和液-液平衡、咪唑类离子液体的表面活性剂行为、传统表面活性剂在咪唑类离子液体中聚集体的形成、表面活性剂/水(油)/咪唑类离子液体三元体系超分子自组装体形成等方面的一些主要研究成果进行了综合评述.在此基础上,提出了进一步开展非传统表面活性剂/离子液体体系超分子自组装体及离子液体结构对聚集体形成、结构、性质影响等研究的设想.     

离子液体的毒性

离子液体因其特有的物化性质受到越来越多的关注,并被认为是环境友好的"绿色产品"。但是有关离子液体的潜在毒性一直被人们所忽视,直到最近才有少量报道。本文综述了离子液体毒性研究的相关情况：详细介绍了离子液体毒性研究的各种方法及优缺点;离子液体对各类生物的急性毒性和慢性毒性;离子液体的各部分组成,尤其是阳离子核种类、取代烷基碳链长度和阴离子种类对离子液体毒性的影响情况,以及SAR理论在离子液体毒性研究中的应用情况。在此基础上提出今后离子液体毒性研究的发展方向。     

Electrodeposition in Ionic Liquids

Due to their attractive physico‐chemical properties, ionic liquids (ILs) are increasingly used as deposition electrolytes. This review summarizes recent advances in electrodeposition in ILs and focuses on its similarities and differences with that in aqueous solutions. The electrodeposition in ILs is divided into direct and template‐assisted deposition. We detail the direct deposition of metals, alloys and semiconductors in five types of ILs, including halometallate ILs, air‐ and water‐stable ILs, deep eutectic solvents (DESs), ILs with metal‐containing cations, and protic ILs. Template‐assisted deposition of nanostructures and macroporous structures in ILs is also presented. The effects of modulating factors such as deposition conditions (current density, current density mode, deposition time, temperature) and electrolyte components (cation, anion, metal salts, additives, water content) on the morphology, compositions, microstructures and properties of the prepared materials are highlighted.     

Terpenes to Ionic Liquids: Synthesis and Characterization of Citronellal-Based Chiral Ionic Liquids

A series of new chiral ionic liquids have been prepared and characterized starting from a simple, economical, and commercially available monoterpene, citronellal. The aldehyde functionality in citronellal is converted into a Schiff base using an amine, followed by reduction with Raney nickel to give the desired quaternary amine. Most of the ionic liquids generated using this procedure are found to be liquids at room temperature.     

具有药物活性的离子液体

离子液体阴阳离子的可设计性使其具有可控溶解性、独特表面活性、高热稳定性、增强的生物利用率和生物活性,这些特点使离子液体在消除同质多晶现象、改变药物传输模式及可包含传统药物组分等方面具有优势,成为当前离子液体研究领域的热点之一。本文对离子液体在医药领域的应用做了全面的阐述,主要介绍了近十年来离子液体在活性药物组分、抗菌剂及除草剂方面的成果,探讨了当前存在的问题及研究方向,并对其应用做了展望。     

离子液体功能高分子

离子液体功能高分子(ILFPs)是含离子液体结构的有机高分子,主要由不饱和单体聚合得到.此类高分子结合了离子液体所具有的独特性质,成为目前研究的热点.本文总结了近几年国内外有关ILFPs的最新研究成果,将现有的几十种ILFPs按与高分子链直接相连的离子的种类归为聚阳离子型、聚阴离子型和内盐型3类,介绍了各类ILFPs的合成方法及影响Tg大小的各种结构因素.此外,本文重点对ILFPs在聚合物电解质、表面活性剂、催化剂、生物酶载体及气体吸附剂等方面的应用进行了综述.最后提出了ILFPs的研究中尚待解决的诸如品种不多、结构表征不详等问题及今后可能的发展方向.     

离子液中的生物催化反应

室温离子液（RTILs）是指主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或接近室温下呈液态的盐类．它完全由离子构成，具有许多分子溶剂不可比拟的性能如：低的蒸汽压、高的电传导性、宽的温度范围（300-400℃）、大的电化学窗口和对有机、无机、及高分子化合物好的溶解性等．     

Toward New Ion Conductive Liquids via Ionic Liquids

In the current era that it is strongly expected the SDGs would be achieved, electrolyte solutions in electrochemical devices and processes are being studied from dilute and concentrated solutions, through inorganic molten salts, deep eutectic solvents, and ionic liquids, to super-concentrated solutions. Although concepts based on empirical laws such as the Walden rule and hydrodynamics such as the Stokes rule are still useful for ionic conduction in solution, it is expected that superionic conduction-like mechanisms that are scarcely found in conventional electrolytes. Here, the authors′ recent results are described based on the local structure and speciation of ionic species in solution, focusing on protons and lithium ions.     

几种新型离子液体的合成

以乙二醛、甲醛、氨水和烷基胺为原料,在甲醇溶剂中合成1-烷基取代咪唑.该方法具有产率高、操作简便的特点.由1-烷基取代咪唑与二卤代烷烃反应合成的一系列二齿型离子液体,可作为一种相对环境友好的溶剂和用于过渡金属催化的偶联反应.所合成的全部化合物分子结构均经HRMS,IR,1H NMR,13C NMR和GC-MS予以表征.