离子液体的QSPR/QSAR研究

离子液体以其独特的性质广受关注,人们对其潜在的应用价值做了大量的研究,但对离子液体特性和结构与性质/活性相关的研究却很少。本文综述了离子液体定量结构-性质/活性相关(QSPR/QSAR)研究的最新进展,重点介绍了QSPR/QSAR的基本原理和离子液体的熔点、有机化合物在离子液体中的无限稀释活度系数、离子液体的界面张力、有机物在离子液体中的溶解系数和分配系数、离子液体的电导率和黏度以及离子液体的毒性等性质与分子结构的定量关系,并对离子液体分子结构与性质/活性的定量相关研究的发展趋势进行了展望。     

离子液体的定量结构-性质/活性研究

本文系统介绍了离子液体定量结构-性质/活性相关(QSPR/QSAR)的研究方法和步骤,综述了QSPR/QSAR在离子液体的熔点、有机物在离子液体中的无限稀释活度系数、离子液体的表面张力、离子液体的电导率、有机物在离子液体中的溶解度、离子液体的黏度以及离子液体的生物毒性和降解性等方面的最新研究进展,总结了该方法的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。     

离子液体毒性、生物降解性及绿色离子液体的设计与合成

离子液体作为溶剂或催化剂在化学反应、分离过程、电化学及其它领域中已有广泛的应用. 离子液体一直被认为是一种环境友好的“绿色溶剂”, 最近几年其潜在的毒性、生物降解性及绿色离子液体的设计与合成才引起人们的重视. 综述了近年来该领域的研究进展.     

离子液体聚合物的研究进展

离子液体聚合物是一类高分子链上至少含有一个离子中心,重复单元与常见离子液体结构类似,具有特殊性能的高分子,应用于诸多领域。本文综述了离子液体聚合物在离子导体、吸附及分离、稳定剂以及催化剂等方面应用的最新研究进展,重点介绍了离子液体聚合物作为离子导体在锂离子电池和染料敏化太阳电池中应用的研究现状,最后展望了离子液体聚合物的发展前景。     

具有药物活性的离子液体

离子液体阴阳离子的可设计性使其具有可控溶解性、独特表面活性、高热稳定性、增强的生物利用率和生物活性,这些特点使离子液体在消除同质多晶现象、改变药物传输模式及可包含传统药物组分等方面具有优势,成为当前离子液体研究领域的热点之一。本文对离子液体在医药领域的应用做了全面的阐述,主要介绍了近十年来离子液体在活性药物组分、抗菌剂及除草剂方面的成果,探讨了当前存在的问题及研究方向,并对其应用做了展望。     

离子液体的绿色合成及环境性质

针对离子液体的绿色合成及应用过程中的环境性质,对离子液体常规合成的改进、无溶剂的微波和超声辅助合成等方面的研究进展进行了总结,对离子液体在生物体内的累积程度、离子液体的毒性和降解性等方面的研究进行了介绍。     

离子液体在生物工程方面的进展

离子液体具有不挥发性、非易燃性、离子电导率高、物化性能稳定、电化学窗口宽、结构多样性与可设计性等诸多优良特性,近年来已在电化学、生物、绿色化学等领域发挥着至关重要的作用。本文综述了离子液体在生物方面的一些应用：作为理想的载体将目标基因或者药物运送到靶细胞中达到治疗的目的;探究离子液体的毒性对生物体的影响从而达到杀灭癌细胞等特殊细胞或绿色降解的目的;利用其电催化活性好、灵敏度高等特性制成生物传感器用于电化学检测;将离子液体作为核酸分离的载体,使得核酸的分离的过程简化、效率提高。     

功能化离子液体催化碳-杂键形成反应

离子液体独特的溶剂性能使它在合成和催化领域得到了广泛的应用。然而,离子液体的经济问题和可能的环境友好性问题使得人们逐渐把目光投向了离子液体自身的催化性能。人们通过对离子液体结构的修饰设计出了各种具有特定催化性能的功能化离子液体。近年来功能化离子液体在催化碳-杂键形成反应方面有了相当多的应用。本文以形成的碳-杂原子键类型为主线,综述了功能化离子液体在催化碳-杂键形成反应方面的最新研究进展,涉及到了酸性离子液体、碱性离子液体、金属有机功能化离子液体、酸碱双功能离子液体、手性离子液体等多种类型的功能化离子液体。     

一类新型酯类离子液体的合成

以氯乙酸乙酯和氮杂环化合物(1-甲基咪唑、吡啶、N-乙基哌啶、N-甲基吗啉)为原料, 采用两步法合成了一类新型的酯类离子液体, 对合成的12个化合物进行了元素分析, ¹H NMR谱和一些物理性质的测定. 大多数化合物的熔点低于100 ℃, 为室温离子液体. 所合成离子液体的热稳定范围都比较宽, 性质稳定.     

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     

离子液体参与构建的胶束

离子液体参与构建的有序组合体,以其独特的物理化学性质及在众多领域的应用潜能而引起广泛关注。本文结合我们的研究工作,对离子液体参与构建的胶束体系的主要研究成果进行了综述,重点介绍了传统表面活性剂在离子液体中胶束的形成、表面活性离子液体在水溶液中的聚集行为、离子液体作为添加剂对传统表面活性剂胶束的影响。在此基础上,归纳了部分体系胶束形成的机理和规律,并展望了离子液体构建的胶束体系研究和发展的方向。     

离子液体中制备无机材料

离子液体作为潜在的“绿色”溶剂,具有许多传统溶剂无法比拟的优异性能,在有机合成、催化、液液分离和萃取等领域引起了广泛的研究。而在离子液体领域无机材料的制备是一个较新的发展分支,现已利用其合成出多种具有独特结构和性能的无机材料。本文就离子液体在无机材料制备方面的应用及发展趋势进行了综述。目前,对于制备无机材料,离子液体主要是作为电解液、表面活性剂或溶剂,本文介绍了其在应用中的优缺点,并指出该领域未来的发展趋势是离子热合成和集模板-溶剂-反应物于一身的离子液体反应。     

Surface Interaction of Ionic Liquids: Stabilization of Polyethylene Terephthalate-Degrading Enzymes in Solution

The effect of aqueous solutions of selected ionic liquids solutions on Ideonella sakaiensis PETase with bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET) substrate were studied by means of molecular dynamics simulations in order to identify the possible effect of ionic liquids on the structure and dynamics of enzymatic Polyethylene terephthalate (PET) hydrolysis. The use of specific ionic liquids can potentially enhance the enzymatic hydrolyses of PET where these ionic liquids are known to partially dissolve PET. The aqueous solution of cholinium phosphate were found to have the smallest effect of the structure of PETase, and its interaction with (BHET) as substrate was comparable to that with the pure water. Thus, the cholinium phosphate was identified as possible candidate as ionic liquid co-solvent to study the enzymatic hydrolyses of PET.     

Adsorption and Purification of Baicalin from Scutellaria baicalensis Georgi Extract by Ionic Liquids (ILs) Grafted Silica

Baicalin which has multiple biological activities is the main active component of the root of Scutellaria baicalensis Georgi (SBG). Although its isolation and purification by adsorption methods have aroused much interest of the scientific community, it suffered from the poor selectivity of the adsorbents. In this work, an environmentally benign method was developed to prepare ionic liquids (ILs) grafted silica by using IL 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([C₄mim]NTf₂) and ethanol as reaction media. The IL 1-propyl-3-methylimidazolium chloride ([C₃mim]Cl) grafted silica ([C₃mim]⁺Cl⁻@SiO₂) was used to adsorb and purify baicalin from the root extract of Scutellaria baicalensis Georgi (SBG). Experimental results indicated that the adsorption equilibrium can be quickly achieved (within 10 min). The adsorption behavior of [C₃mim]⁺Cl⁻@SiO₂ for baicalin was in good agreement with Langmuir and Freundlich models and the adsorption was a physisorption process as suggested by Dubinin–Radushkevich model. Compared with commercial resins, [C₃mim]⁺Cl⁻@SiO₂ showed the strongest adsorption ability and highest selectivity. After desorption and crystallization, a purity of baicalin as high as 96.5% could be obtained. These results indicated that the ILs grafted silica materials were promising adsorbents for the adsorption and purification of baicalin and showed huge potential in the purification of other bioactive compounds from natural sources.     

离子液体构效关系及应用

离子液体独特的物理化学性质,使其成为应用前景良好的绿色功能材料和介质,受到广泛关注。本文探讨了离子液体结构-性质关系及现存的问题,对相关实验和理论工作进行了分析;揭示了离子液体的多尺度结构和动态变化规律,构建离子液体微观结构与宏观性质之间的定量关系,为离子液体体系定量设计与调控提供了科学理论和方法;展望了离子液体在化工、能源、环境和材料等领域的应用。     

Betaine and Carnitine Derivatives as Herbicidal Ionic Liquids

This study focused on the synthesis and subsequent characterization of herbicidal ionic liquids based on betaine and carnitine, two derivatives of amino acids, which were used as cations. Four commonly used herbicides (2,4‐D, MCPA, MCPP and Dicamba) were used as anions in simple (single anion) and oligomeric (two anions) salts. The obtained salts were subjected to analyzes regarding physicochemical properties (density, viscosity, refractive index, thermal decomposition profiles and solubility) as well as evaluation of their herbicidal activity under greenhouse and field conditions, toxicity towards rats and biodegradability. The obtained results suggest that the synthesized herbicidal ionic liquids displayed low toxicity (classified as category 4 compounds) and showed similar or improved efficacy against weed compared to reference herbicides. The highest increase was observed during field trials for salts containing 2,4‐D as the anion, which also exhibited the highest biodegradability (>75 %).