反气相色谱法表征离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的溶解度参数（英文）

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)在333~373 K温度范围内的热力学参数。使用两组不同化学结构和性质的探针分子测定了[BMIM]BF4与溶剂之间的相互作用力。根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[BMIM]BF4之间的摩尔吸附焓、质量分数活度系数、Flory-Huggins相互作用参数和[BMIM]BF4的溶解度参数。结果表明,所选溶剂中n-C10、n-C11、n-C12、四氯化碳,环己烷和甲苯为[BMIM]BF4的不良溶剂;二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸甲酯、乙醇、甲醇为[BMIM]BF4的良溶剂。运用外推法得到了[HMIM]BF4在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.39(J/cm3)0.5。实验结果证明IGC法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法。本研究为离子液体的应用及相关工作提供了理论参考。     

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。     

反气相色谱法表征离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的热力学参数（英文）

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体(IL)1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF4)在343.15~373.15 K温度范围内的热力学参数。使用了一系列不同化学结构的探针分子测定[HMIM]BF4与溶剂之间的相互作用力。根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[HMIM]BF4之间的Flory-Huggins相互作用参数、摩尔吸附焓、无限稀释摩尔混合焓、摩尔蒸发焓、无限稀释活度系数以及[HMIM]BF4的溶解度参数。结果表明,n-C6、n-C7、n-C8、n-C9、乙醚、四氢呋喃、苯、环己烷为[HMIM]BF4的不良溶剂;甲苯、间二甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯为[HMIM]BF4的良溶剂。运用外推法得到了[HMIM]BF4在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.70(J·cm-3)0.5。实验结果证明反气相色谱法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法。获得的热力学参数体现了这种离子液体与探针分子之间的相互作用力。本研究为离子液体的进一步应用提供了参考。     

反气相色谱法表征离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的热力学参数

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体(IL)1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF₄)在343.15~373.15 K温度范围内的热力学参数.使用了一系列不同化学结构的探针分子测定[HMIM]BF₄与溶剂之间的相互作用力.根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[HMIM]BF₄之间的Flory-Huggins相互作用参数、摩尔吸附焓、无限稀释摩尔混合焓、摩尔蒸发焓、无限稀释活度系数以及[HMIM]BF₄的溶解度参数.结果表明,n-C₆、n-C₇、n-C₈、n-C₉、乙醚、四氢呋喃、苯、环己烷为[HMIM]BF₄的不良溶剂;甲苯、间二甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯为[HMIM]BF₄的良溶剂.运用外推法得到了[HMIM]BF₄在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.70 (J·^-3)^0.5.实验结果证明反气相色谱法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法.获得的热力学参数体现了这种离子液体与探针分子之间的相互作用力.本研究为离子液体的进一步应用提供了参考.     

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。     

1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体的物理化学性质的研究（英文）

由于氨基酸基的独特性质,我们以甘氨酸作为阴离子,醚基咪唑基团作为阳离子合成了一种新型离子液体1-甲氧乙基-3-甲基咪唑甘氨酸[MOEMIM][Gly],并经过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和差示扫描量热进行表征。由于离子液体和水之间形成氢键导致传统的方法不能去除水的影响,所以在实验测定中,选用标准加入法在温度范围为298.15–338.15K,每隔5 K测定离子液体[MOEMIM][Gly]的密度和表面张力。利用密度数据,计算得到离子液体[MOEMIM][Gly]的摩尔体积,并且摩尔体积随着温度的升高而增加,同时得到了热膨胀系数。根据离子液体[MOEMIM][Gly]的摩尔表面Gibbs自由能,改进了传统的E?tv?s经验方程,使得方程具有更明确的物理意义,即截距C0代表摩尔表面焓,它是一个与温度无关的常数,斜率则为摩尔表面熵,这表明改进的E?tv?s方程不仅是一个经验方程,而且还是严格的热力学方程。另外,结合摩尔表面Gibbs自由能和改进的E?tv?s方程,估算了离子液体的[MOEMIM][Gly]的表面张力,并与实验值进行比较,发现两者很好的一致。     

氯化钽在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中电化学行为

采用循环伏安法,研究了0.25 mol/L TaCl₅在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF₆)中的电化学行为。 实验结果表明,电沉积钽是受扩散控制、两步骤的不可逆电极反应过程,首先是Ta(Ⅴ)还原为Ta(Ⅲ),其次是Ta(Ⅲ)还原为金属钽和形成其它低价钽氯化物。 Ta(Ⅴ)/Ta(Ⅲ)和Ta(Ⅲ)/Ta在离子液体[Bmim]PF₆中的阴极传递系数分别为0.155和0.406。 Ta(Ⅴ)在离子液体[Bmim]PF₆中的扩散系数为1.629×10^-9 cm²/s。 在100 ℃和-1.25 V条件下,采用恒电势法在铂片上电沉积钽,扫描电子显微镜照片和EDS分析表明,沉积物为钽和钽的低价氯化物。     

离子液体1-丁基-3-三甲基硅咪唑六氟磷酸盐萃取细胞色素C

建立了疏水性离子液体1-丁基-3-三甲基硅咪唑六氟磷酸盐(BtmsimPF6)萃取细胞色素C(Cyt-c)的新方法.在萃取条件为pH 1.0,Cyt-c溶液体积3 mL,BtmsimPF6体积400 μL,萃取时间30 min时,5 mg/L Cyt-c的萃取效率为85%.萃取机理研究表明:在酸性条件下,Cyt-c发生构型转变,肽链伸展,使疏水性基团外露,增加了Cyt-c在疏水性离子液体中的溶解性;同时,当pH＜2.0时,血红素基团中的Fe与Met-80的配位断裂,空出第六个配位空间,离子液体咪唑阳离子进入到肽链孔穴与Fe发生配位,形成新的配位键,从而被萃取到离子液体中.     

反相气相色谱法表征1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑离子液体的表面性质

采用反相气相色谱(IGC)技术研究了不同温度下1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑(［AMIM］Cl)的表面性质。以正己烷、正庚烷、正辛烷和正壬烷作为非极性探针分子测定［AMIM］Cl在343.15、353.15、363.15和373.15 K温度下的表面色散自由能;以二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃作为极性探针分子测定离子液体Lewis酸碱性质,并测定了吸附自由能和吸附自由焓变等热动力学参数。实验结果表明,［AMIM］Cl的酸解离平衡常数Ka为0.34,碱解离平衡常数Kb为1.68,其表面呈Lewis两性偏碱性特点。在343.15、353.15、363.15和373.15 K温度下,［AMIM］Cl的表面色散自由能分别为52.26、50.82、46.08和42.05 mJ/m2。这一结果对研究离子液体的表面性质及应用有指导作用。     

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐与水之间的氢键作用(英文)

通过衰减全反射红外(ATR-IR)光谱、二维红外相关谱结合量子化学计算研究了1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐([emim][OTf])和水之间的氢键作用.结果表明,在[emim][OTf]-水体系中,当水的浓度较低时(0.1x(D2O)0.3),水分子的主要存在形式是包裹在离子液体中的没有缔合的单体.水分子优先填充到[emim][OTf]的空隙中,并且与[emim][OTf]的阴离子形成"[OTf]-…HOH…[OTf]-"结构,水分子与[emim][OTf]的阳离子的相互作用位点是烷基氢而不是芳香氢;当水分子浓度较高时,水分子倾向于自身缔合形成小团簇结构,水分子与[emim][OTf]的阳离子的相互作用位点是芳香氢而不是烷基氢.     

离子液体1-仲丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的微波辅助合成、晶体结构及热稳定性

以具有支链结构的溴代仲丁烷作为烷基化试剂, 在微波辐射下采用两步法合成了1-仲丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([s-bmim][PF₆])离子液体. 在配比为V(水)∶V(乙醇)∶V(甲苯)=0.16∶2.84∶7的混合溶剂体系中, 培养出晶型完整的长约11 mm的离子液体大单晶体. 通过单晶体X衍射研究了[s-bmim][PF₆]的晶体结构. [s-bmim][PF₆]属于三斜立方晶系, 空间群为P2(1)/m, 晶胞参数为a=0.9042(4) nm, b=0.8213(3) nm, c=0.9775(4) nm, γ=116.618°(6), Z=2, V=64.909(4) nm³, D_c=1.454 g/cm³, μ=0.265 mm^-1, F(000)=292. 在[s-bmim][PF₆]晶体结构中, 阴阳离子间的离子键仍然是主要的, 同时还存在氢键和阳离子-阳离子间的非键斥力作用. 研究结果表明, [s-bmim][PF₆]的支化烷基结构对其晶体有效堆积、熔点、液程范围以及热分解温度等性质具有重要影响.     

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐与水之间的氢键作用

通过衰减全反射红外（ATR-IR）光谱、二维红外相关谱结合量子化学计算研究了1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐（[emim][OTf]）和水之间的氢键作用. 结果表明,在[emim][OTf]^-水体系中,当水的浓度较低时（0.1< x（D₂O）< 0.3）,水分子的主要存在形式是包裹在离子液体中的没有缔合的单体. 水分子优先填充到[emim][OTf]的空隙中,并且与[emim][OTf]的阴离子形成“[OTf]^-…HOH…[OTf]^-”结构,水分子与[emim][OTf]的阳离子的相互作用位点是烷基氢而不是芳香氢;当水分子浓度较高时,水分子倾向于自身缔合形成小团簇结构,水分子与[emim][OTf]的阳离子的相互作用位点是芳香氢而不是烷基氢.     

1-乙基-3-甲基咪唑丙氨酸离子液体热力学性质的研究

用中和法合成了氨基酸离子液体1-乙基-3-甲基咪唑丙氨酸([C₂mim][Ala]),并利用恒温环境的溶解反应热量计,在(288.15±0.01) K-(308.15±0.01) K温度范围内每隔5 K,测定不同质量摩尔浓度离子液体在水中的溶解焓(Δ_solH_m^θ).根据Archer的方法,通过线性拟合得到了该离子液体的标准摩尔溶解焓(Δ_sol),并计算了其相对表观摩尔溶解焓(^ΦL).在298.15 K下,根据Glasser经验方法得到了格子能U_POT = 566 kJ·mol^-1,并计算了其阴阳离子水化焓值(ΔH⁺ + ΔH^-) = -620 kJ·mol^-1及阴离子水化焓ΔH^-([Ala]^-) = -387 kJ·mol^-1.此外,估算了[C₂mim][Ala]水溶液的热容(C_p(sol))和表观摩尔热容(^ΦC_p).     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的量子化学研究

The results of the quantum chemistry study of the ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (EMIM+BF4-) were reported. The ab initio method and density functional theory (B3LYP method) was used to optimize the stable structure of the gas phase ion pair at the level of 6-311++G** basis set, respectively. An IR spectra for EMIM+BF4- were obtained through the vibrational analysis. The changes of atomic charge assignments have been investigated using the Natural Bond Orbital method. The computational results show that there exist hydrogen bonds and other weak interactions between the cation and the anion. Using counterpoise correction method to estimate the basis set superposition error, the interaction energy between the cation and anion is 346.78 kJ/mol.     

1-正辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体对聚砜分离膜的结构控制及其作用机理

以1-正辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C8mim][PF6]作为膜结构控制剂,采用相转化法制备具有不同孔结构的聚砜分离膜.随着[C8mim][PF6]含量的增大,聚砜膜的孔结构从典型的不对称指状孔结构、高度拉长的大孔结构、典型的大空穴,变化至海绵状孔结构,离子液体[C8mim][PF6]在聚砜膜制备中表现出孔结构控制、增塑作用.通过能谱分析表明,[C8mim][PF6]在所制备的聚砜膜中存在部分的保留,通过水与聚砜膜表面接触角的测定,[C8mim][PF6]在聚砜膜中的残留提高了膜的亲水性能.基于相分离过程的基本理论,探讨了疏水性[C8mim][PF6]在铸膜液相分离过程中孔结构形成的作用机理.研究表明,[C8mim][PF6]在铸膜液中含量越高,对于相分离的延时效应越大,体系更易发生延时分相.     

1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体的物理化学性质的研究

由于氨基酸基的独特性质,我们以甘氨酸作为阴离子,醚基咪唑基团作为阳离子合成了一种新型离子液体1-甲氧乙基-3-甲基咪唑甘氨酸[MOEMIM][Gly],并经过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和差示扫描量热进行表征。由于离子液体和水之间形成氢键导致传统的方法不能去除水的影响,所以在实验测定中,选用标准加入法在温度范围为298.15–338.15 K,每隔5 K测定离子液体[MOEMIM][Gly]的密度和表面张力。利用密度数据,计算得到离子液体[MOEMIM][Gly]的摩尔体积,并且摩尔体积随着温度的升高而增加,同时得到了热膨胀系数。根据离子液体[MOEMIM][Gly]的摩尔表面Gibbs自由能,改进了传统的Eötvös经验方程,使得方程具有更明确的物理意义,即截距C₀代表摩尔表面焓,它是一个与温度无关的常数,斜率则为摩尔表面熵,这表明改进的Eötvös方程不仅是一个经验方程,而且还是严格的热力学方程。另外,结合摩尔表面Gibbs自由能和改进的Eötvös方程,估算了离子液体的[MOEMIM][Gly]的表面张力,并与实验值进行比较,发现两者很好的一致。     

微波法合成离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

离子液体(ionic liquids)是在室温下液态的一种熔融盐,又称为室温离子液体,一般由有机阳离子和无机阴离子或者有机阴离子构成,可以通过调节阴阳离子的种类来改变离子液体的性能,因此敢称为一种"可以设计的溶剂".     

“一锅法”合成离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐

以1-甲基咪唑,溴乙烷和乙酸铅为原料,采用"一锅法"合成了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐,产率87%,其结构经UV,IR和元素分析确证。优化反应条件为:1-甲基咪唑100 mmol,n(溴乙烷):n(1-甲基咪唑):n(乙酸铅)=3.6:2.0:1.0,于60℃反应20 h。