纤维素在离子液体[AMMor]Cl/[AMIM]Cl混合溶剂中的溶解性能

研究了纤维素在混配离子液体N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐[AMMor]Cl/3-甲基-1-烯丙基咪唑氯盐[AMIM]Cl中的溶解性能, 结果表明, [AMMor]Cl/[AMIM]Cl混配溶剂能有效溶解天然纤维素, 且在相同条件下, 溶解能力要优于离子液体[AMIM]Cl; 随着溶解温度的升高, 溶解时间大大缩短. 利用FTIR, XRD和TGA方法分析了再生纤维素的化学结构和热稳定性, 结果表明, 未经活化的纤维素可直接溶于[AMMor]Cl/[AMIM]Cl而不发生其它衍生化反应, 且天然纤维素在该溶剂体系中纤维素聚合度下降较小.     

纤维素在离子液体中的均相乙酰化及其选择性

在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMCl)离子液体中进行了纤维素的均相乙酰化. 酯化剂为乙酸酐和乙酰氯以及加入或不加入催化剂吡啶. 用滴定法确定了产物的取代度(DS), 根据¹³C NMR考察了产物的取代度分布. 结果表明: 酰氯酰化的反应速度比酸酐快; 吡啶能加快乙酸酐的酯化反应, 但减慢酰氯的反应; 使用乙酸酐/吡啶酯化时所得产物具有特殊的取代度分布, 即DS_C-2>> DS _C-3.     

松木屑在AmimCl离子液体中的原位均相乙酰化

不使用任何催化剂, 在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)中实现了松木屑的一步均相乙酰化, 乙酰化松木的质量增重(WPG)范围在-89％～156％之间. 研究表明, 在均相条件下, 可以通过控制乙酰化时间, 乙酰化温度及乙酸酐/OH的摩尔比来控制乙酰化松木的WPG值. 用FTIR, 13C NMR, TGA 和 SEM对乙酰化松木进行表征. 结果表明, 13C NMR和FTIR谱图有明显的乙酰基特征峰, 且乙酰化松木的结构均匀致密, 其热稳定性高达205 ℃, 略低于原生松木.     

低取代醋酸纤维素的均相合成及其水溶性

本文在离子液体中进行低取代度CA的均相合成, 得到了一系列CMA, 部分合成的CMA在水中具有良好的溶解性.     

功能化离子液体[bmim]OTs催化乙酰化反应

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)为溶剂,对甲基苯磺酸根(OTs-)为阴离子的功能化离子液体[bmim]OTs为催化剂进行苯甲醇的乙酰化反应.结果表明,该体系循环使用10次后仍能保持良好的催化活性和稳定性,并对各种(伯、仲、叔)醇类、酚类和胺类化合物的乙酰化反应表现出良好的普适性.核磁共振波谱(13C NMR)分析结果表明,具有亲核性的[bmim]OTs和酰化试剂乙酸酐(Ac2O)形成的活性中间体AcOTs,是催化反应的活性物种.     

微波法合成离子液体[AMIM]Cl及其对纤维素的预处理

利用微波法合成了离子液体1-烯丙基,3-甲基咪唑氯盐[AMIM]Cl,并利用合成的离子液体分别对微晶纤维素、麦草秸杆和玉米芯进行预处理,得到了再生纤维素。考察了纤维素在离子液体中的溶解过程,并通过FT-IR、SEM和酶解对其预处理效果进行了表征。结果表明:微波法可以大大减少反应时间,合成的离子液体[AMIM]Cl可以有效降低纤维素的结晶度,增加其表面粗糙度,提高纤维素酶的可及性及底物的利用率。     

离子液体在纤维素研究中的应用

离子液体是一种新型的绿色溶剂,纤维素是一种可再生的生物资源,作为非衍生化纤维素溶剂,离子液体在纤维素研究中呈现出了良好的发展态势。本文综述了纤维素在离子液体溶解、再生、衍生化反应及其在生物酶催化等方面的一些研究成果。     

离子液体[BMIM]Cl预处理对微晶纤维素酶解的影响

以微晶纤维素为研究对象, 设计了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(1-butyl-3-methylimidazolium chloride, [BMIM]Cl)预处理微晶纤维素Avicel的实验方法以实现纤维素的高效酶解糖化. 在[BMIM]Cl中Avicel完全溶解, 经水洗沉淀得到再生纤维素, 回收后的离子液体可重复利用. 预处理后底物酶解的可溶性糖转化率在24 h时高达94.65%, 较之同样条件下未经预处理底物的酶解糖转化率(48.57%)有飞跃性提升. 进一步考察了离子液体预处理对纤维素结构及形态的影响, 结果表明: [BMIM]Cl预处理后Avicel氢键减弱; 结晶度明显下降, 结晶型态由纤维素I型转变为纤维素II型; 由规整的平行排布转变为疏松有孔的无序形貌. 正是离子液体预处理引起的纤维素微观与宏观结构性质的显著改变使得再生后纤维素酶解的可溶性糖转化率大幅提高.     

纤维素/聚硅氧烷离子液体混合气相色谱固定相的制备

纤维素是液相色谱中应用十分广泛的一类固定相,可是由于涂渍性能不佳,纤维素在气相色谱中的应用鲜有报道。本论文首先通过酯化反应合成了脂溶性较好的三醋酸纤维素（CTA）,然后与自制的聚硅氧烷离子液体（PIL-C12-NTf₂）混配,制备了含纤维素的气相色谱固定相（CTA@PIL-C12-NTf₂）,并涂渍了毛细管柱。其柱效为3165 plates/m（110 ℃,萘,k=4.95）。麦氏常数及溶剂化参数模型的测试结果证明,该固定相属中强极性固定相,主要作用力是氢键碱性作用和偶极作用。值得注意的是,引入纤维素可明显改善三取代芳香化合物位置异构体及壬烷（C9）同分异构体的分离选择性。此外,该固定相对正构烷烃、醇、脂肪酸酯及邻苯二甲酸酯等也具有良好的分离选择性。该研究不仅初步展现了纤维素在分离选择性上的特点,而且也为探索纤维素衍生物在气相色谱中的应用提供了一条新的途径。     

纤维素在新型绿色溶剂离子液体中的溶解及其应用*

近年来,离子液体作为一种极具应用前景的绿色溶剂受到越来越多的关注。纤维素是自然界中含量最丰富的可再生资源,必将成为未来最重要的工业原料之一。离子液体在纤维素化学领域的应用遵循了绿色化学中开发环境友好溶剂和利用生物可再生资源为原料这两个基本原则,大大拓展了纤维素的工业应用前景,为纤维素资源的绿色应用提供了一个崭新的平台。本文对纤维素在离子液体中溶解的研究进展及其在制备再生纤维素材料、纤维素衍生物及生物乙醇等方面的应用进行了综述。纤维素大分子的降解机理及其控制途径、纤维素晶态结构变化规律及其调控途径、纤维素与固体反应试剂的均相衍生化体系的建立及提高衍生化效率的途径等基础问题仍需要进一步深入研究。     

[AEIM]Cl的合成及微波溶解微晶纤维素

以氯丙烯和N-乙基咪唑为原料合成了离子液体氯化1-烯丙基-3-乙基-咪唑盐([AEIM]Cl),利用FT-IR和¹HNMR对其化学结构进行了表征。采用微波加热法溶解微晶纤维素(MCC),考察 [AEIM]Cl对纤维素的溶解性能。研究了NaOH、微波和高压等3种预处理方式对微晶纤维素的相对结晶度、聚合度及溶解率的影响。利用FT-IR、XRD、TGA和SEM分别对溶解后得到的再生纤维素的化学结构、晶型变化、热稳定性及表观形貌进行测试与分析。结果表明,合成的离子液体是目标产物,对微晶纤维素表现出很好的溶解能力,且高温高压条件下15％的NaOH水溶液对微晶纤维素处理后,得到的纤维素相对结晶度最小,聚合度最低,溶解率最高。溶解过程中纤维素没有发生衍生化反应,溶解后得到的再生纤维素的相对结晶度和微晶尺寸变小,热稳定性降低。     

细菌纤维素在室温离子液体中的溶解性能

研究了细菌纤维素(BC)在绿色溶剂1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑室温离子液体中的溶解行为,通过偏光显微镜观察了BC在此离子液体中的溶解过程,热失重(TGA)和红外光谱(FT-IR)测试了再生前后BC的性能,探索了BC在离子液体中溶解、再生的可能性和可行性.结果表明:离子液体是BC的优良溶剂,对BC的溶解属于直接溶解,不发生其他的衍生化反应;再生后BC的热稳定性变好,且离子液体可回收利用.     

新型酸性离子液体[hmim]hso4中合成乙酸酯

制备了一种新型B rφnsted酸性离子液体[Hm im]HSO4,用于乙酸与醇的酯化反应,通过简单的相分离就可以实现产物乙酸酯与离子液体的分离。考察了温度、时间、物料配比、离子液体用量等因素对乙酸与正丁醇的反应的影响,得出反应的最佳条件为:反应温度110℃,反应时间2 h,酸醇摩尔比为2,酸性离子液体[Hm im]HSO4与醇的体积比为1,乙酸正丁酯的产率为97%。离子液体重复使用5次,乙酸正丁酯的产率均大于94%。利用核磁共振、红外和元素分析测试技术对酸性离子液体[Hm im]HSO4的结构进行了表征,是以一水合物的形式存在。测定了不同浓度[Hm im]HSO4水溶液的酸强度数据,结果表明,其酸性明显高于酸性离子液体[Hm im]CF3COO的酸性。     

离子液体[Hmim]HSO_4催化合成乙酰蓖麻油酸甲酯

以蓖麻油酸甲酯(1)为原料,在[Hmim]HSO4离子液体催化下与乙酸酐(2)经酰化反应合成了乙酰蓖麻油酸甲酯,其结构经IR和MS确证。在最佳工艺条件[1 30 mmol,[Hmim]HSO44.0 wt%,n(2)∶n(1)=1.5∶1,于80℃反应4 h]下,收率94.82%。     

Fluorescence-based Artemisinin Sensing Using a Pyronin B-doped Cellulose Film Reconstituted from Ionic Liquid

In this work, the first use of a cellulose hydrogel film reconstituted from ionic liquid (IL) 1-butyl-3-methylimidazolium chloride for the fluorescent determination of a plant antimalarial endoperoxide artemisinin is reported. The sensing material was fabricated by noncovalent co-immobilization of the fluorescent cationic dye pyronin B and complex of Mn(II) with anionic surfactant sodium dodecyl sulfate into the film prepared by dissolution and regeneration of microcrystalline cellulose in ionic liquid. Artemisinin determination in a concentration range of 0.25–8?µM is based on the dynamic quenching of pyronin B fluorescence (emission wavelength/excitation wavelength of 581/355?nm) that is accelerated by the above-indicated complex. The developed disposable cellulose film exhibits a high sensitivity toward artemisinin (limit of detection of 30?nM), sufficient selectivity for pharmaceutical analysis, a rapid response time (30?s), and a strong stable fluorescent signal for over a month. The applicability of the cellulose film was demonstrated by analyzing a dietary supplement with an extract from the traditional Chinese herb Artemisia annua. The accuracy of the fluorescent determination of artemisinin in the dietary supplement was supported by a liquid chromatography–mass spectrometry technique. The developed fluorescent cellulose film is a biocompatible and easy to handle sensing material that makes it suitable for wide variety applications in pharmaceutical analysis.