两种疏水型膦类离子液体的密度、动力粘度及电导率

Two air and water stable hydrophobic phosphonium ionic liquids (ILs), tributyl-hexylphosphonium tetrafluoroborate ([P4446][BF4]) and tributyl-hexylphosphonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ([P4446][NTf2]), were prepared by the traditional method. Their basic physico-chemical properties of density, dynamic viscosity, and electrical conductivity were measured in the temperature range of 283.15-353.15 K. The effect of the temperature and structure of the anion on the thermodynamic properties were discussed. The properties are compared with the cation structures changing of the phosphonium type ILs. The most important thermodynamic properties for their practical application, such as molecular volume, standard molar entropy, and lattice energy, were calculated from their density using empirical equations. The calculated values were compared with those of imdazolium and pyridinium type ILs. Molar electrical conductivity was determined from density and electrical conductivity. The applicability of the Vogel-Fulcher-Tamman (VFT) and Arrhenius equations to the fitting of the dynamic viscosity and electrical conductivity was validated. The activation of the electrical conductivity and dynamic viscosity were obtained from the final VFT equation. According to the Walden rule, the density, dynamic viscosity, and electrical conductivity were described by the Walden equation. The results are very important for academic studies as well as industrial applications of these ILs.     

深共融溶剂在有机合成中的应用

深共融溶剂是一种新型绿色溶剂,与传统的有机溶剂相比,其具有低蒸气压、 不易燃、 稳定性好、 无毒性、 生物降解性、 可回收和廉价易得等优点。深共融溶剂作为新型溶剂,应用前景广泛。本文综述了近几年其作为新型的反应介质或催化剂用于传统的有机合成反应的最新研究成果,主要从卤代反应、Diels-Alder反应、Knoevenagel缩合、Henry反应、Perkin反应、Paal-Knorr反应和Biginelli反应等方面对其进行综述,最后展望了深共融溶剂在有机反应中的发展前景。     

质子型离子液体N,N-二甲基乙醇胺丙酸盐的密度、粘度及电导率

在283.15-333.15 K温度范围内, 测量了质子型离子液体N,N-二甲基乙醇胺丙酸盐(DMEOAP)的密度、粘度及电导率. 讨论了温度对密度、粘度和电导率等物理化学参数的影响. 通过经验和半经验方程得到了该离子液体的热膨胀系数、分子体积、标准摩尔熵及晶格能等热力学性质参数. 由电导率和密度计算出了该离子液体的摩尔电导率. 利用Vogel-Fulcher-Tamman (VFT)方程, 将测量的动力粘度和电导率对温度拟合, 得到了动力粘度和电导率随温度变化方程式.并通过Walden规则, 建立了粘度与摩尔电导率之间的联系.     

深共融溶剂促进的亨利-傅克烷基化串联反应

在氯化锌和氯化胆碱组成的深共融溶剂中,以芳香醛、硝基甲烷和N-取代苯胺为原料,建立了一种绿色的亨利-傅克烷基化串联反应方法.在该方法中,醛先与硝基甲烷发生Henry反应,其产物再与富电子芳烃进行Friedel-Crafts烷基化反应.该一锅法串联反应不需要额外添加催化剂,在温和条件下就能以较高产率快速地合成一系列目标产...     

深共融溶剂中合成2,4-二取代喹啉衍生物

在氯化胆碱和氯化锌组成的深共融溶剂中,以2-氨基苯乙酮和芳香炔烃为原料,通过环化偶联反应,合成了一系列2,4-二取代喹啉衍生物;当n(氯化胆碱)∶n(氯化锌)=1∶2,反应温度为80℃时,反应3 h即获得高达98%的产率.该方法无需额外添加催化剂,而且反应条件温和、操作简单、底物范围较广泛.     

1-丁腈-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺的性质

制备了功能化离子液体1-丁腈-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺。在T为283.15-353.15 K温度范围内,测定了该功能化离子液体的密度、动力粘度、电导率及折光率。讨论了亚甲基的增减对该类功能化离子液体的密度、动力粘度、电导率及折光率等性质的影响,并与传统咪唑类、吡啶类离子液体物理化学性质的变化趋势进行了对比。通过经验方程计算了该功能化离子液体的热膨胀系数、分子体积、标准摩尔熵及晶格能等热力学性质参数。讨论了Vogel-Fulcher-Tamman (VFT)方程和Arrhenius方程的适用性,得出VFT方程适用于该功能化离子液体,而Arrhenius方程并不适用。有关研究对新型离子液体的合成及其工业化的应用具有十分重要的意义。     

基于深共熔溶剂的电解液用于CuCl2电化学行为研究

电解液是电化学体系的重要组成部分。近年来,科研领域新出现的电解液概念极大地丰富了电解液的内涵。为拓宽学生的知识构架,培养学生的创新和科学发展意识,有必要将新型的电解液概念引入物理化学课堂教学和实验教学中。本实验利用深共熔溶剂同时具备溶剂和电解液特点,对基于氯化胆碱的两种深共熔溶剂的粘度和电导率进行测定,并进一步应用于玻碳电极和Pt电极上CuCl2的循环伏安测定。本实验将科研成果引入教学中,引导学生了解学科领域的发展,有助于学生科学思维能力的培养,激发学生对科学研究的兴趣。     

离子液体[Cnpy][NTf2] (n=2, 4, 5)的动力粘度和电导率

在298.15-338.15 K和283.15-338.15 K温度范围内,分别测量了N-烷基吡啶双三氟甲磺酸亚胺(烷基链分别为:乙基、丁基、戊基)三种疏水型离子液体的动力粘度和电导率.利用Arrhenius 方程和Fulcher 方程将测量的动力粘度和电导率对温度拟合,得到了动力粘度和电导率随温度变化方程式.从电导率和密度计算出了上述三种离子液体在283.15-338.15 K温度范围内的摩尔电导率.应用Walden 规则,描述了动力粘度与摩尔电导率之间的关系.     

两种疏水型膦类离子液体的密度、动力粘度及电导率（英文）

通过传统的方法,制备了两种对水和空气稳定的四烷基膦类离子液体。离子液体是:己基三丁基膦四氟化硼和己基三丁基膦双三氟甲基磺酸亚胺。在T=283.15-353.15 K温度范围内,测定了两个离子液体的密度、动力粘度及电导率。讨论了温度、阴离子结构对离子液体的性质的影响。结合文献报道的其它离子液体,讨论了该类离子液体性质随阳离子结构的变化规律,并与咪唑类离子液体的性质进行了比较。通过经验方程,利用密度数据计算了两个离子液体的重要热力学性质参数,例如:分子体积、标准摩尔熵及晶格能等。并将估算性质与传统的咪唑、吡啶类离子液体进行了对比。通过密度和电导率确定了离子液体的摩尔电导率。讨论了Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程和Arrhenius方程对于粘度和电导率拟合的可行性,并估算了电导活化能及流动活化能。通过Walden规则,描述了密度、粘度及电导率之间的联系。有关研究对新型离子液体的合成及其工业化的应用具有十分重要意义。     

低共熔溶剂：一种应用在混合物分离过程中的绿色溶剂

低共熔溶剂(DESs)因具有合成容易、价格低廉、环境友好、挥发性低、溶解能力强、可生物降解、结构可设计等特点,被认为是一种绿色溶剂。近年来,研究者通过深入研究低共熔溶剂的性质,结合低共熔溶剂的特点,将其替代传统的有机溶剂,在混合物分离过程中开展了大量的研究工作,包括：酸性气体(如CO₂、CO₂和H₂S)吸收、生物活性物质萃取、燃料油品中含硫和含氮化合物的脱除、油酚混合物分离、芳烃和脂肪烃混合物的分离、醇水混合物分离、生物柴油合成过程中甘油的脱除等。本文分析了低共熔溶剂的结构、性质和特点,综述了低共熔溶剂在分离领域的最新研究成果,探讨了低共熔溶剂在混合物分离应用中存在的问题,展望了低共熔溶剂的发展趋势。     

低共熔溶剂及其应用研究进展

作为一类新型的绿色溶剂,低共熔溶剂具有蒸汽压低、无毒性、可生物降解、溶解性和导电性优良、电化学稳定窗口宽等独特的物理化学性质,并且可以通过选择合适的组成和配比来调节其性能,在很多领域中有着诱人的应用前景.本文从低共熔溶剂的组成、性质及其应用等3个方面综述了近年来低共熔溶剂的研究进展,并对目前研究中存在的问题进行了讨论.     

Revisiting the Physicochemical Properties and Applications of Deep Eutectic Solvents

Recently, deep eutectic solvent (DES) or ionic liquid (IL) analogues have been considered as the newest green solvent, demonstrating the potential to replace harsh volatile organic solvents. DESs are mainly a combination of two compounds: hydrogen bond acceptor (HBA) and hydrogen bond donor (HBD), which have the ability to interact through extensive hydrogen bonds. A thorough understanding of their physicochemical properties is essential, given their successful applications on an industrial scale. The appropriate blend of HBA to HBD can easily fine-tune DES properties for desired applications. In this context, we have reviewed the basic information related to DESs, the two most studied physicochemical properties (density and viscosity), and their performance as a solvent in (i) drug delivery and (ii) extraction of biomolecules. A broader approach of various factors affecting their performance has been considered, giving a detailed picture of the current status of DESs in research and development.     

新型低共熔溶剂的制备、表征及物性研究

以氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓([Bmim]Cl)和二元羧酸为原料,由不同摩尔比混合制备了一类新型低共熔溶剂,采用红外光谱对[Bmim]Cl和二元羧酸之间的作用进行了分析。分别测定了其粘度、电导率、密度、折射率等物理性质,并研究了温度、二元羧酸结构和摩尔比对这些物理性质的影响。结果表明,新型低共熔溶剂的粘度随温度的升高而降低,电导率随温度的升高而增加。温度对两者的影响可以采用VTF方程进行精确地拟合。新型低共熔溶剂的密度随温度的升高而呈线性下降。对新型低共熔溶剂的过量摩尔体积进行计算的结果表明,过量摩尔体积均为正值,二元羧酸对过量摩尔体积的贡献远大于[BMIM]Cl,而结构特性的贡献多于物理作用。折射率和密度随二元羧酸碳数的变化趋势基本相似。     

Application of Deep Eutectic Solvents as Additives in Ultrasonic Extraction of Two Phenolic Acids from Herba Artemisiae Scopariae

This paper reports the extraction of two phenolic acids from Herba Artemisiae Scopariae using deep eutectic solvents that were synthesized with various salt and hydrogen bond donors. The optimal conditions were found to be 50% of a synthesized deep eutectic solvent from tetramethyl ammonium chloride and urea (1:4) mixed with methanol/water (60:40, v/v). Phenolic acid extraction was optimized using an ultrasonic power of 89 W for 30 min with a solid/liquid ratio of 1:10. Under the optimized conditions, good calibration curves were observed at phenolic acid concentrations ranging from 10.0 to 500.0 µg/mL. The method recovery ranged from 97.3% to 100.4%, and the inter-day and intra-day relative standard deviations were less than 5%. Under the optimal extraction conditions, the amounts of chlorogenic acid and caffeic acid extracted from Herba Artemisiae Scopariae were 9.35 mg/g and 0.31 mg/g, respectively.     

深共熔溶剂同步提取红景天中红景天苷和酪醇

采用深共熔溶剂(Deep eutectic solvents, DESs)法同步提取红景天中红景天苷和酪醇. 首先, 通过对氢键供体(HBD)、 氢键受体(HBA)及二者摩尔比和DESs含水量等因素的设计优化, 获得了同步提取红景天苷和酪醇的最佳DES为乙二醇-乙酰丙酸(摩尔比为1∶1), 含水质量分数为40%, 记为LAEG-40. 然后, 以LAEG-40作提取溶剂, 对提取方法、 料液比、 提取温度及提取时间等因素进行优化, 获得了最佳提取条件: 采用150 r/min搅拌速率提取, 料液比为1∶12.5(g/mL), 提取温度60 ℃, 提取时间65 min. 在此条件下LAEG-40对红景天苷的提取率可达(18.1268±0.1667) mg/g, 酪醇提取率可达(1.5608±0.0240) mg/g. 而在相同条件下, 以水和乙醇作为提取溶剂, 红景天苷提取率分别为(15.1221±0.1342)和(16.3425±0.0897) mg/g, 酪醇提取率分别为(1.1120±0.0389)和(1.1923±0.0423) mg/g, 可见LAEG-40的提取效果明显高于传统溶剂. 研究结果表明, LAEG-40是一种绿色、 高效的红景天苷和酪醇同步提取溶剂, 可用于替代传统溶剂.     

纺锤形BiVO_4微米管:低温离子熔盐合成及光催化性能

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和NH_4VO_3为原料,以氯化胆碱和尿素组成的低温离子熔盐为反应介质,采用离子热合成法成功制备出了具有纺锤状外形的BiVO_4微米管。利用XRD,SEM,UV-Vis DRS,光催化测试等手段考察了BiVO_4颗粒的物相、形貌和光催化性能。结果表明,在离子熔盐环境下可以制备出结晶良好的BiVO_4纺锤形微米管,该BiVO_4微米管长10～15μm,直径为1.5μm左右,管壁厚约为200 nm。同时,研究了pH值对BiVO_4颗粒物相与形貌的影响,发现随着pH值的变化可分别合成出具有柱状、纺锤形微米管、柱状微米管和针柱状单斜相BiVO_4颗粒。光催化测试结果表明,这些单斜白钨矿BiVO_4颗粒在可见光范围都具有一定的光催化活性,其中纺锤状微米管对罗丹明B的降解效果最佳,可见光照射4.5h后罗丹明B的降解率可达到93%。     

生物质基酸性低共熔溶剂用于高效溶解木质素及溶解机理

设计能高效溶解木质素的溶剂对木质素的高值化利用具有重要意义。本文中设计了基于氯化胆碱、甜菜碱和左旋肉碱作为氢键受体(HBA)和四种氢键供体(HBD)的生物质衍生的酸性低共熔溶剂(DESs),可以溶解包括碱木质素(AL)、脱碱木质素(DAL)、酶解木质素(EHL)和硫酸盐木质素(KL)在内的不同类型的木质素。在大多数所设计的DESs中,EHL比AL、KL和DAL更容易溶解,而不同木质素中羟基的含量对木质素的溶解有显著影响,但是并非在所有DESs中木质素的溶解情况都符合上述规则。氯化胆碱是构建DESs的首选HBA,具有良好的性能并适应于不同类型木质素的溶解,而合适的酸度使苯甲酸和没食子酸乙酯成为对木质素溶解有利的HBDs。研究表明能有效溶解木质素的DESs应具有强的氢键酸度(α值> 0.95)以及与溶解的木质素匹配的合适极性。此外,HBD的pK_a值和DESs的酸度也是评价酸性DESs溶解木质素性能的有效指标。通常具有适中pK_a值的HBDs能够用于构建具有高效的木质素溶解性能的DESs。DESs的粘度对木质素溶解也有一定影响,较低的粘度有助于木质素溶解。