293.15K时咪唑醋酸盐-乙醇二元体系的体积性质及分子间相互作用简

用比重瓶法测定了293.15 K时1-甲基咪唑醋酸盐([Mim]Ac)/1,3-二甲基咪唑醋酸盐([Mmim]Ac)/1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)-乙醇(EtOH)二元体系在全组成范围内的密度. 计算出[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac和EtOH的表观摩尔体积和体系的超额摩尔体积. 用三参数多项式关联拟合了表观摩尔体积与摩尔分数的关系,外推出组分的极限偏摩尔体积和摩尔体积. [Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac和EtOH的摩尔体积的外推值与实验值分别在±0.07和±0.04 cm3/mol范围内相一致. 计算出了[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac和EtOH分别在无限稀溶液中的溶剂化系数. 用Redlich-Kister 方程关联拟合了超额摩尔体积与摩尔分数的关系. 分别根据极限偏摩尔体积、摩尔体积与极限偏摩尔体积的差值、溶剂化系数和超额摩尔体积对照讨论了分子间相互作用的强弱. 结果显示,在[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac的浓度无限稀溶液中,[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac-EtOH分子对间相互作用的强弱顺序为[Mim]Ac-EtOH>[Mmim]Ac-EtOH >[Emim]Ac-EtOH;在EtOH的浓度无限稀溶液中,以及体系中[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac的摩尔分数在0.15～0.95间时,[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac-EtOH分子对间相互作用的强弱顺序都为[Emim]Ac-EtOH>[Mmim]Ac-EtOH>[Mim]Ac-EtOH.     

咪唑醋酸盐的制备和物理化学性质及其水和乙醇溶液的电导率

制备了离子液体1-甲基咪唑醋酸盐（[Mim]Ac）,1,3-二甲基咪唑醋酸盐（[Mmim]Ac）和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[Emim]Ac）,分别测定了它们在293.15-338.14 K间的密度、电导率和绝对粘度,计算了相应的摩尔电导率和运动粘度.用最小二乘法分别拟合建立了密度、电导率、摩尔电导率、绝对粘度和运动粘度与温度的函数关系.讨论了咪唑环3位氮原子上烷基链长对以上咪唑醋酸盐五种物理化学性质的影响.在293.15 K测定了[Mim]Ac{或[Mmim]Ac,[Emim]Ac}（1）-H₂O（或EtOH）（2）二元溶液在全浓度范围内的电导导率,计算了对应的咪唑醋酸盐的摩尔电导率.发现无论是水溶液还是乙醇溶液,溶液的电导率和咪唑醋酸盐的摩尔电导率都随着浓度的增加先增大而后减小.同一浓度下,咪唑环3位氮原子上烷基链长增加,相应的溶液电导率和摩尔电导率下降.且水溶液的电导率和摩尔电导率远大于乙醇溶液的.     

二元体系C6H5CH3-DMF在293.15 K时的体积性质

利用Anton Paar DMA4500振动管密度计测量了293.15 K时二元体系甲苯-N,N-二甲基甲酰胺(C6H5CH3-DMF)在C6H5CH3(摩尔分数0~1)中的溶液密度, 利用最小二乘法关联了溶液密度与组成的函数关系, 关联精度为±0.005 kg/m3. 通过密度数据分别计算了二元体系中C6H5CH3和DMF的表观摩尔体积, 并利用非线性最小二乘拟合法, 分别拟合得到了优化的C6H5CH3和DMF的表观摩尔体积和摩尔分数的函数关系, 以及C6H5CH3和DMF的表观摩尔体积和质量分数的函数关系. 通过对函数关系的极限运算得到了C6H5CH3和DMF的极限偏摩尔体积、标准偏摩尔体积和摩尔体积. 还计算了不同组分下体系的超额摩尔体积, 数据可用四参数Redlich-Kister方程关联拟合得到方程系数. 计算关联了C6H5CH3和DMF的超额偏摩尔体积与摩尔分数的关系. 由三参数多项式极限法得到组分的极限超额偏摩尔体积值与Redlich-Kister系数法得到的值在误差范围内一致.     

二元体系C6H6-DMF在293.15 K下的体积性质

利用Anton Paar DMA4500振动管密度计, 测量了293.15 K时二元体系C6H6-DMF(苯-N,N-二甲基甲酰胺)溶液的密度, 利用最小二乘法确立了溶液密度与组成的函数关系. 利用密度数据分别计算了二元体系中C6H6和DMF的表观摩尔体积, 并利用非线性最小二乘拟合法, 分别拟合得到了优化的C6H6和DMF的表观摩尔体积和摩尔分数的函数关系, 以及C6H6和DMF的表观摩尔体积和质量分数的函数关系. 通过对函数关系的极限运算得到了C6H6和DMF的标准偏摩尔体积和摩尔体积. 此外, 还计算了不同组分下体系的超额摩尔体积, 数据可用四参数Redlich-Kister方程很好地关联拟合, 得到方程系数及体系的超额摩尔体积极值位置.     

不同离子液体中硝基苯的电化学还原

研究了硝基苯在N-甲基咪唑对甲基苯磺酸([Mim][PhSO3])和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([Bmim][PF6])两种离子液体中的电化学还原反应.循环伏安法测试显示,硝基苯在[Mim][PhSO3]中只出现一个还原峰,是一个受扩散控制的不可逆电化学反应,而在[Bmim][PF6]中出现两对氧化还原峰,表明其还原产物随离子液体性质的不同而异.     

纤维素苯甲酸酯接枝二乙二醇十六烷基醚的制备及性能

分别以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂体系,以微晶纤维素(聚合度为220)和苯甲酰氯(BC)为原料制备纤维素苯甲酸酯(CB).探索了溶剂体系、反应温度和投料比对产物取代度、溶解性和熔融性能的影响.结果表明,以[Amim]Cl为溶剂时,随着反应温度的升高(60~80℃)或体系中苯甲酰氯与葡萄糖单元环(AGU)投料量的增加(3∶1~9∶1),产物的溶解性和熔融性能均提高,取代度也随之升高(0.13~2.98);以[Emim]Ac/DMAc为溶剂时,产物中苯甲酰基的接枝度较低,且共聚物中引入乙酰基不适合制备纤维素-g-苯甲酰氯.初步探讨了在[Amim]Cl中合成纤维素苯甲酸酯接枝二乙二醇十六烷基醚(CB-g-E_2C_(16))固-固相变材料的性能,研究结果表明,CB-g-E_2C_(16)相变材料的相变温度为12.7~29.1℃,相变焓为12~24 J/g,在294℃仍能保持热稳定性,为该类纤维素基固-固相变材料的可熔融加工奠定了理论基础.     

离子液体在番茄红素提取中的应用研究

以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)、1-乙基-3-甲基溴盐([Emim]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸一氢盐([Bmim]HSO4)离子液体为萃取剂,并用超声波辅助萃取新鲜番茄中的番茄红素.对离子液体超声波辅助萃取新鲜番茄中的番茄红素的条件进行了优化,优化后的提取条件为:以[Bmim]BF4为萃取溶剂,离子液体浓度:V乙醇/V[Bmim]BF4=3,在固定超声温度为40℃,超声萃取时间10min,超声波功率380W,料液比1:5 (g/mL)时,效果最佳.     

1-乙基-3-甲基咪唑阳离子与天冬酰胺阴离子的相互作用

利用密度泛函理论B3LYP方法, 在6-311+G(d,p)水平上, 对1-乙基-3-甲基咪唑阳离子[Emim]+与天冬酰胺阴离子[Asn]-形成的氨基酸离子液体气态阴阳离子对([Emim][Asn])进行理论研究. 通过几何结构优化和频率分析得到势能面上的五个稳定构型. [Emim]+和[Asn]-之间能够形成较强的氢键相互作用, 零点能校正后的能量在-373.96至-326.28 kJ·mol-1之间. 其稳定化能主要来源于[Asn]-中羰基O的孤对电子lp(O)与[Emim]+中C—H反键轨道σ*(C—H)之间的相互作用: lp(O)→σ*(C—H). 红外光谱特征和自然布居分析(NPA)计算表明咪唑阳离子中参与形成氢键的C—H键振动的红移值、阴阳离子间的电荷转移与氢键相互作用能成正比关系. 分子中的原子(AIM)理论分析得到[Emim]+和[Asn]-之间的氢键相互作用以静电作用为主. 通过计算结果初步探讨影响氨基酸离子液体玻璃化温度Tg的结构因素.     

半胱氨酸阴离子与咪唑阳离子间相互作用的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311＋G(d,p)水平上对1-乙基-3-甲基咪唑阳离子和半胱氨酸阴离子形成的气态阴阳离子对([Emim][Cys])进行理论研究. 通过几何结构优化以及频率分析得到势能面上7个稳定的离子对构型. 计算结果表明[Emim]＋和[Cys]－之间存在较强的氢键相互作用, 其稳定化能主要来源于[Cys]－中羰基O的孤对电子lp(O) 和[Emim]＋中C—H反键轨道 s*(C—H) 之间的相互作用, lp(O)®s*(C—H). [Emim][Cys]_S1是最稳定的离子对构型, 考虑BSSE的相互作用能为－387.66 kJ/mol. 从NPA和NBO分析以及AIM (Atoms in Molecules)计算等方面阐述了半胱氨酸阴离子与咪唑阳离子之间氢键相互作用的本质, 并初步探讨了阴阳离子对相互作用对氨基酸离子液体性质的影响.     

一种室温离子液体与水相互作用的密度泛函理论研究

采用量子化学计算中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d,p)计算水平上研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)及其与水分子形成的复合物的稳定构型和相互作用能;经振动频率分析得到了[Emim]BF4及其与水的复合物的红外光谱.计算结果表明,相对于水分子与阳离子的作用而言,水分子与阴离子的作用对离子液体结构的影响更大.与此同时,实验测得的[Emim]BF4的红外光谱与计算结果吻合.     

反气相色谱法测定有机溶剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的热力学参数（英文）

在343.15~373.15 K温度范围内,采用反气相色谱法(IGC)测试了18种有机溶剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF_6)中的热力学参数。在测试温度范围内计算了有机溶剂与[BMIM]PF_6之间的摩尔吸收焓、质量分数活度系数、Flory-Huggins相互作用参数、偏摩尔混合焓和无限稀释活度系数等热力学参数。结果表明,所选的有机溶剂中,正构烷烃、环己烷、四氢呋喃、乙醚和四氯化碳为[BMIM]PF_6的不良溶剂。相比之下,苯、甲苯、间二甲苯、二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇和甲醇是[BMIM]PF_6的良溶剂。     

反气相色谱法测定有机溶剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的热力学参数

在343.15~373.15 K温度范围内,采用反气相色谱法(IGC)测试了18种有机溶剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF₆)中的热力学参数。在测试温度范围内计算了有机溶剂与[BMIM]PF₆之间的摩尔吸收焓、质量分数活度系数、Flory-Huggins相互作用参数、偏摩尔混合焓和无限稀释活度系数等热力学参数。结果表明,所选的有机溶剂中,正构烷烃、环己烷、四氢呋喃、乙醚和四氯化碳为[BMIM]PF₆的不良溶剂。 相比之下,苯、甲苯、间二甲苯、二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇和甲醇是[BMIM]PF₆的良溶剂。     

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备及用于纤维素溶解纺丝的研究进展

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM3Ac）可以溶解天然高分子等许多聚合物,尤其对于纤维素具有较强的溶解能力,且溶解过程基本不造成纤维素降解,故可以作为纤维素的有效溶剂,用于纤维素的溶解加工。与其它溶剂相比,[EMIM]Ac具有使用安全、不污染环境、易回收循环利用等优势,故在纤维素溶解、纺丝方面具有广阔的应...     

咪唑离子液体+1,2-丙二醇/1-丙醇二元体系在多温下的物理化学性质和超额性质

本文测定了温度288.15～333.15 K和常压下溴化1-己基/辛基-3-甲基咪唑离子液体([C_6mim]Br/[C_8mim]Br)+1,2-丙二醇/1-丙醇二元体系的密度(ρ)、折光率(nD)和黏度(η),计算获得了超额摩尔体积(V_m~E)和折光率偏差(Δn_D),并用Redlich-Kister方程对衍生性质数据进行拟合.密度、折光率和黏度值随组成的变化用多项式方程进行了拟合,讨论了醇、离子液体以及温度对二元体系物化性质的影响.     

1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐+K3PO4/K2HPO4/K2CO3+H2O离子液体双水相体系在T=298.15 K时相图数据的测量和相关性

实验测定了1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐(1-ethyl-3-methylimidazolium dimehtyl phosphate,[Emim]DMP)+盐(K3PO4,K2HPO4和K2CO3)+H2O体系在298.15 K的双节点数据.用3个经验方程与双节点数据关联,发现Merchuk方程简便并且准确性好.不同盐的分相能力顺序为K3PO4>K2HPO4>K2CO3,这与水合离子Gibbs自由能(ΔhydG)有关.用Othmer-Tobias方程、Bancroft方程和二元参数方程计算此方法和相应系线数据的可靠性.[Emim]DMP是常见的离子液体,广泛用于萃取石油燃料中的硫.报道了[Emim]DMP+盐+H2O体系的相图数据.     

聚离子液体催化碳酸乙烯酯与甲醇的酯交换反应

通过N-乙烯基咪唑鎓离子液体、 丙烯酸钠(NaAA)和交联剂二乙烯基苯(DVB)或1-乙烯基-3-三乙二醇基咪唑溴盐{[(EG)₃-DVIm]Br₂)}自由基聚合合成了一系列含羧酸根的聚离子液体. 将所合成的聚离子液体用于催化甲醇与碳酸乙烯酯(EC)酯交换反应制备碳酸二甲酯(DMC). 研究结果表明, 在甲醇和EC混合溶剂中具有最大溶胀度的聚离子液体催化剂poly[VOIm-AA-DVIm]活性最高. 在优化反应条件[120 ℃, 6 h, 1.0%(摩尔分数)催化剂用量, n(甲醇)/n(EC)=10∶1]下, DMC收率为76.6%, 选择性为90.1%, 达到了与均相催化剂1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIm]OAc)相当的活性.     

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.     

新型Br(o)nsted-Lewis酸性离子液体的合成及其在松香二聚反应中的应用

合成、表征了新型Bronsted-Lewis酸性离子液体1-(3-磺酸)-丙基-3-甲基咪唑氯锌酸盐([HO3S-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2),并将其用于催化松香二聚反应.结果表明,[HO3S-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2(ZnCl2摩尔分数x＞0.5)为Bronsted和Lewis双酸性,且以[HO3S-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2 (x=0.64)的催化性能较佳.在松香5.0 g,甲苯15 g,离子液体质量分数5%,反应温度110℃和反应时间4 h的较佳实验条件下,所得产物聚合松香的软化点为118 ℃.此外,该催化剂的使用有利于产物的分离且分离的离子液体催化剂具有良好的重复使用性能.     

反气相色谱法测定离子液体1-己基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐的热力学参数

采用反气相色谱法研究了343.15~373.15 K温度范围内离子液体1-己基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([HMIM]OTF)的热力学参数。根据18种探针溶剂的保留时间计算出探针溶剂与[HMIM]OTF之间的摩尔吸附焓、无限稀释的摩尔混合焓、摩尔蒸发焓、质量部分活度系数、Flory-Huggins相互作用参数及[HMIM]OTF的溶解度参数。结果表明,所选溶剂中正构烷烃、四氢呋喃、乙醚、环己烷和苯为[HMIM]OTF的不良溶剂;二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、四氯化碳、乙酸甲酯、甲苯和甲醇为[HMIM]OTF的良溶剂;运用外推法得到了室温(298.15 K)时[HMIM]OTF的溶解度参数为20.74 (J/cm³)^0.5。本研究为离子液体的应用及相关工作提供了参考。     

壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液中的流变行为

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）对壳聚糖具有良好的溶解能力。利用新一代旋转流变仪哈克MARS-Ⅲ考察了壳聚糖-[EMIM]Ac溶液的稳态流变和动态流变性能。稳态流变结果表明：当低黏均分子量壳聚糖离子液体溶液的质量分数在3%以下时,溶液呈牛顿性流体特征,高于此质量分数时溶液呈假塑性流体特征;壳聚糖离子液体溶液的黏度、结构黏度指数随着温度升高而降低;在同一质量分数下,溶液黏度随壳聚糖黏均分子量的增大而增加,溶液的恒剪切活化能黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。动态流变结果表明：溶液的储能模量和损耗模量随着温度的升高而下降,储能模量与损耗模量存在一个交叉点,该交叉点随着温度升高向高频区移动。