吡啶基离子液体[C_6py][DCA]热力学性质及利用新E?tv?s方程预测其表面张力

制备了吡啶类离子液体N-己基吡啶二氰胺盐[C_6py][DCA],并用核磁共振氢谱(~1H NMR)、核磁共振碳谱(~(13)C NMR)、差热扫描量热(DSC)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对其进行表征。在288.15–338.15 K温度范围内,采用标准加入法,测定其密度(ρ)、表面张力(γ)和折光率(n_D)。在测得的实验数据的基础上,得到了离子液体[C_6py][DCA]的分子体积(V_m)、表面能(E_a)、摩尔极化度(R_m)和极化率(α_p)。结果显示E_a、R_m和α_p几乎不随温度的变化而发生改变。本文还提出了摩尔表面Gibbs自由能(g_s)的概念,并改进了E?tv?s方程。同时还计算了gs、临界温度(T_c)和E?tv?s方程经验参数(kE),并预测了离子液体[C_6py][DCA]的表面张力,预测值与实验值具有较好的一致性。     

醋酸离子液体[C2mim][OAc]水溶液的摩尔表面Gibbs自由能

在288.15-318.15 K温度范围内测定了不同浓度离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([C₂mim][OAc])水溶液的表面张力和密度;在改进李以圭等人的溶液表面张力模型基础上,提出摩尔表面Gibbs自由能新概念,建立了摩尔表面Gibbs自由能随溶液浓度变化的线性经验方程,利用这个经验方程估算了[C₂mim][OAc]水溶液的摩尔表面Gibbs自由能,并进一步预测了该溶液的表面张力,其预测值与相应的表面张力实验值高度相关并非常相似。由此可见,摩尔表面Gibbs自由能与等张比容极其类似,可能成为预测离子液体及其溶液性质的一种新的半经验方法。在指定溶液浓度下,根据溶液的摩尔表面Gibbs自由能随温度呈线性变化的规律,得到了新的Eötvös方程,与传统的Eötvös方程相比,新Eötvös方程的每一个参数都有明确的物理意义:斜率的负值是摩尔表面熵,截距是摩尔表面焓,在指定浓度的溶液中摩尔表面焓几乎不随温度变化。     

铝基离子液体BMIAlCl4的热力学性质

在高纯氩气氛下, 直接将摩尔比为1:1的高纯无水AlCl₃和BMIC(氯化1-甲基-3-丁基咪唑)搅拌混合, 得到一种无色透明的离子液体BMIAlCl₄. 在278.2～343.2 K范围内, 用最大气泡法测定了BMIAlCl₄的表面张力, 用Westphal天平法测定了该离子液体的密度；利用Glasser经验方程讨论了该离子液体的热力学性质, 并与其它离子液体作了比较. 根据空隙模型计算了BMIAlCl₄离子液体的恒压热膨胀系数, 与本文实验值基本一致, 说明空隙模型具有一定的合理性.     

锌基离子液体BMIZn2Cl5的性质研究

合成了对水和空气均稳定的锌基离子液体五氯化二锌-1-甲基-3-丁基咪唑(BMIZn2Cl5). 在313.15～343.15 K温度范围内, 测定了离子液体BMIZn2Cl5的密度和表面张力. 拟合并估算了BMIZn2Cl5的恒压热胀系数和表面熵, 并根据Glasser理论和离子液体的空隙模型, 讨论了BMIZn2Cl5的热力学性质, 估算出其晶格能和标准熵 , 计算了离子液体的恒压热胀系数α, 与实验值基本一致, 说明了空隙模型的合理性. 并利用Kabo和Rebelo的方法估算了锌基离子液体BMIZn2Cl5的正常沸点, 蒸气压, 汽化焓( )等性质参数.     

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.     

新型磺酸功能化离子液体理化性质的研究

合成了三类磺酸功能化离子液体,通过STA、DSC-TG、UV-Vis、运动粘度/密度计等手段考察了离子液体的热力学性质、酸度、粘度和密度等理化性质,发现离子液体阴阳离子的结构对这些理化性质有不同程度的影响,并对离子液体的结构与理化性质变化关系进行初步探讨.     

含醛基功能化离子液体为载体液相合成氨基醚类化合物

以1-甲基咪唑、对二氯苄、对羟基苯甲醛和四氟硼酸钠为原料, 制备了一种含醛基的新型功能化离子液体1-(4-对甲酰基苯氧基亚甲基苄基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(简写为[fmmim][BF4]). 为拓展功能化离子液体为载体的液相合成反应体系, 以该含醛基功能化离子液体为可溶性液相载体, 进行了Williamson醚化的合成反应, 较高产率和纯度得到了一系列氨基醚类化合物, 切割后得到的目标化合物不需要进行进一步的柱色谱纯化处理, 产率为81%～85%, 纯度为96%～99%. 回收得到的功能化离子液体可以重复套用多次而不影响其功效, 目标化合物的产率在81%～84%之间波动. 结果表明该方法可高效率地用于基于Williamson醚化反应的液相组合化学合成.     

功能化离子液体的制备及其在合成中的应用

功能化离子液体;手性离子液体;酸性离子液体     

N-酯基取代吡啶功能化离子液体的合成与表征

合成了系列新型N-酯基取代吡啶功能化离子液体, 采用NMR、FTIR、ESI-MS、TG-DSC等表征手段, 对其结构组成和物理性质进行了全面的表征. 结果表明, 阴离子相同的N-酯基功能化离子液体与常规溶剂的相溶性基本相同, 由于酯基的引入, 这类离子液体与乙酸乙酯的相溶性降低. 含有相同阴离子的N-酯基吡啶功能化离子液体的熔点随着取代基碳链的增长逐渐下降, 阴离子为BF4、PF6的功能化离子液体具有较好稳定性, 热分解温度在300 ℃左右. 通过酯基对离子液体阳离子进行功能化, 可以对离子液体的物理、化学性能进行调变.     

离子液体的合成与功能化设计

作为一种新型低污染的绿色溶剂,离子液体近来受到多方关注。文章综述了离子液体合成和功能化设计方面的研究进展,微波和超声波辅助合成离子液体与常规方法相比所需反应时间短、产率高,表现出一定优势。     

Synthesis of Novel Greener Functionalized Ionic Liquids Containing Appended Hydroxyl

Novel “greener” functionalized ionic liquids have been prepared by the reaction of 1,2‐epoxy propane and dilute sulfuric acid with [EMIm]Br or [BMIm]Br formed by alkyl bromide (RBr) and 1‐methylimidazole. This kind of ionic liquid could be possibly used as green solvent and catalyst, especially as phase‐transfer catalyst in organic chemistry (e.g., the synthesis of ethoxybenzene). Their chemical structures were characterized by ¹H NMR, ¹³C NMR, and IR.     

288.15-318.15K温度范围内离子液体[C5mim][Pro]水溶液的体积和表面性质

在288.15-318.15 K温度范围内,测定了不同浓度离子液体1-戊基-3-甲基咪唑丙酸盐([C5mim][Pro])水溶液的密度和表面张力,计算了不同温度下不同浓度的溶液热膨胀系数、表观摩尔体积和溶液等张比容;根据密度实验数据计算得到溶质表观膨胀率,并与Harned和Owen提供的理论方程计算结果作了比较,两者计算结果能够很好一致;另外,本文还验证了预测溶液表面张力的经验方程,用其预测溶液的表面张力,不仅与溶液表面张力实验值在误差范围内很好一致,也与用等张比容方法预测的结果一致.     

聚乙二醇功能化离子液体的制备及其在有机反应中的应用

聚乙二醇功能化离子液体作为一个新的研究方向受到了化学研究者关注,该类离子液体已经成功地应用于许多有机合成反应中,可以明显改善催化剂性能,并可在一定程度上解决传统催化剂使用中遇到的难分离、难回收再利用的问题。本文介绍了聚乙二醇功能化离子液体的发展历程、制备方法和其作为反应介质、溶剂或催化剂在有机合成反应中应用的最新研究成果,主要包括加成反应、缩合反应、还原反应、酯化反应、硝化反应、氧化反应、水解反应、Heck 反应以及Suzuki-Miyaura反应等。     

A New Compartmentalized Scale (PN) for Measuring Polarity Applied to Novel Ether-Functionalized Amino Acid Ionic Liquids

Functionalized and environmentally friendly ionic liquids are required in many fields, but convenient methods for measuring their polarity are lacking. Two novel ether-functionalized amino acid ionic liquids, 1-(2-methoxyethyl)-3-methylimidazolium alanine ([C₁OC₂mim][Ala]) and 1-(2-ethoxyethyl)-3-methylimidazolium alanine ([C₂OC₂mim][Ala]), were synthesized by a neutralization method and their structures confirmed by NMR spectroscopy. Density, surface tension, and refractive index were determined using the standard addition method. The strength of intermolecular interactions within these ionic liquids was examined in terms of standard entropy, lattice energy, and association enthalpy. A new polarity scale, P_N, is now proposed, which divides polarity into two compartments: the surface and the body of the liquid. Surface tension is predicted via an improved Lorentz-Lorenz equation, and molar surface entropy is used to determine the polarity of the surface. This new P_N scale is based on easily measured physicochemical parameters, is validated against alternative polarity scales, and is applicable to both ionic and molecular liquids.     

咪唑醋酸离子液体热力学性质的理论研究

咪唑醋酸离子液体在催化、电化学、萃取等领域具有潜在的应用价值,对其热力学性质的深入研究将为其应用提供理论依据。本文采用密度泛函理论(DFT)方法和Born-Fajans-Haber (BFH)循环法对咪唑醋酸离子液体[C_nmim][OAc] (n=1-6)进行热力学性质的理论研究。计算其相变过程中的解离焓、汽化焓、熔化焓、晶格焓、溶解焓等,并与已有实验值进行比较。利用Gaussian 09程序在B3LYP/6-311+G(d, p)和M062X/TZVP两种水平下计算解离焓值,同时通过计算得到分子体积和总气相能的焓修正值,借助Matlab计算软件拟合得到汽化焓值,取得与已有实验值很好的一致性。使用Jenkins公式求得晶格能,计算得到晶格焓,最后利用BFH循环计算得到溶解焓。     

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.     

室温离子液体BMIGaCl4热力学性质研究

An ionic liquid （IL） BMIGaCh was prepared by directly mixing GaCl3 and 1-methyl-3-butylimidazolium chloride with molar ratio of 1/1 under argon atmosphere. The densities and surface tensions of this pure ionic liquid were determined in the temperature range of 268.15 to （338.15±0.1） K. A new theoretical model of ionic liquids, an interstice model, was applied to calculate the thermal expansion coefficient of IL BMIGaCh, a, and the magnitude order of its value calculated by the theory was the same as experimental one. Both Raman scattering and ab initio calculations indicate that GaCl4^- is the only species containing Ga in the ionic liquid BMIGaCl4.