化学试剂,2007,29(1),4~6
咪唑型室温离子液体的绿色合成研究
方东,施群荣,巩凯,刘祖亮3
(南京理工大学化工学院,江苏南京 210094)
摘要:设计了无溶剂一锅法合成12丁基232甲基咪唑四氟硼酸盐和12丁基232甲基咪唑六氟磷酸盐室温离子液体的新的合
成路线,反应原料在80℃下搅拌反应3h ,分离产率分别为9718%和9219%。用IR 、1H NMR 、13
C NMR 对离子液体的结构进
行了表征,热重分析法测试了其热稳定性能分别为340℃和360℃,探索了反应温度和反应时间对产率的影响。关键词:离子液体;一锅法;绿色合成
中图分类号:O626 文献标识码:A 文章编号:025823283(2007)0120004203
收稿日期:2006205212作者简介:方东(19682),男,安徽桐城人,博士生,主要从事离子液体合成及应用研究。
离子液体是指在室温范围内(通常为100℃下)呈现液态的完全由离子构成的物质体系,一般由有机阳离子和无机阴离子、有机阴离子组成,其性能主要决定于组成的阳离子和阴离子,通过分子设计可以对其进行调整。20世纪90年代中期,基于环境保护和走可持续性发展道路而提出了绿色化学的概念,极大地促进了离子液体的发展,特别是一系列性能稳定的离子液体的问世,使得离子液体的研究成为最活跃的领域之一。2003年BASF 公司首先实现离子液体的规模化应用,标志着离子液体作为新型绿色工业溶剂应用的开始[123]。
在众多的离子液体中,12丁基232甲基咪唑四氟硼酸盐和12丁基232甲基咪唑六氟磷酸盐是研究最多也是最有代表性的对空气和水都很稳定的室温离子液体,在精细有机合成及分离萃取等方面应用广泛[4]。其合成一般分两步进行[5,6]:
首先合成中间体12丁基232甲基咪唑卤化物。在氮气或氩气保护下,以12甲基咪唑和卤代烷烃为原料,一般采用三氯乙烷、环己酮、甲苯等作溶剂,或者使卤代烷烃过量兼作反应溶剂,反应时间较长,一般为48~72h ,反应温度70~140℃,产率为64%~98%
。
第二步用离子交换法,在12丁基232甲基咪唑阳离子上引入四氟硼酸、六氟磷酸根等阴离子。1992年用含氟银盐进行离子交换,这种方法合成的离子液体纯度较高,但是成本昂贵。1997年后提出用铵盐、钾盐或钠盐替代银盐的方法,这种方法大大降低了成本,但是离子液体中含有卤离子杂质,需要进一步提纯才能得到纯度较高的离子
液体。六氟磷酸盐离子液体一般用水作溶剂,四氟硼酸盐离子液体则需要丙酮、甲醇等作溶剂,反应时间5~48h ,反应温度从室温到回流温度,产率为85
%~98%。
近年来又发展了一些减少合成过程中有机溶剂使用的新合成方法。S ouza 等用正丁胺、甲胺、甲醛、乙二醛和四氟硼酸合成了几种离子液体的混合物,此外还有Varma ,K hadilkar ,Deetlefs 等的微波无溶剂法、Leveque 等的超声波无溶剂法、Xu 等的目标离子液体作反应溶剂等方法。这些方法使反应时间大大缩短,也减少了有机溶剂的用量,但难以大规模工业化生产[7212]。
为了改进清洁生产工艺,使其更符合绿色化学的要求,我们提出了无溶剂一锅法合成12丁基232甲基咪唑四氟硼酸盐[bmim][BF 4]和12丁基232甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim][PF 6]的新合成路线。对亲水的离子液体,合成过程无需溶剂,分离提纯需用有机溶剂;对憎水的离子液体
,合成过程无需溶剂,分离提纯可以用水作溶剂。反应式如下。
R =n 2Bu ,M =K 或Na ,A =BF 4或PF 6,X =Br 或Cl
1 实验部分
111 主要仪器与试剂
Nicolet 红外光谱仪(K Br 压片,美国尼高力公
4化 学 试 剂2007年1月
司);Bruker DRX300(300MH z)核磁共振氢谱仪; Bruker DRX300(7515MH z)核磁共振碳谱仪;Shi2 madzu TG A250热重分析仪(日本岛津公司)。
12甲基咪唑为德国ABCR公司分析纯试剂,其余为市售分析纯试剂。所用的化学试剂不经处理直接使用。
112 合成步骤
11211 12丁基232甲基咪唑四氟硼酸盐[bmim]2 [BF4]的合成
在装有回流冷凝管的100m L三口烧瓶中,加入812g(011m ol)12甲基咪唑、1317g(011m ol)溴代正丁烷和1216g(011m ol)K BF4,于80℃下搅拌反应3h。加入50m L二氯甲烷稀释过滤,滤液中加入1g中性氧化铝标准试剂,室温下搅拌10 min,过滤,旋转蒸发除去二氯甲烷,在120℃真空干燥4h,得到几乎无色的油状离子液体[bmim]2 [BF4]2211g,收率9718%。
1H NMR(300MH z,丙酮2d
6
),δ:9151(s,1H, CH);7189(s,1H,CH);7183(s,1H,CH);4142(t, 2H,CH2);4109(s,3H,CH3);1192(m,2H,CH2); 1138(m,2H,CH2);0193(t,3H,CH3)。13C NMR(75 MH z,丙酮2d6),δ:137144,124134,122198,49172, 36153,32148,19162,13137。IR(K Br),ν,cm-1: 3144176,3071125,2960155,2935158,2873165, 1571190,1465151,1382192,1337138,1170121, 1062129,754175。
11212 12丁基232甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim]2 [PF6]的合成
在装有回流冷凝管的100m L三口烧瓶中,加入812g(011m ol)12甲基咪唑、1317g(011m ol)溴代正丁烷和1814g(011m ol)K PF6,于80℃下搅拌反应3h。加入20m L水,充分搅拌后静置分离出水相,离子液体相反复用蒸馏水洗涤到用硝酸银检验无卤素离子为止,在120℃真空干燥4h,得到几乎无色的油状离子液体[bmim][PF6]2614g,收率9219%。也可在反应结束后,用50m L二氯甲烷稀释过滤,滤液中加入1g中性氧化铝标准试剂,室温下搅拌10min,过滤,旋转蒸发除去二氯甲烷,在120℃真空干燥4h得到离子液体。
1H NMR(300MH z,丙酮2d
6
),δ:8195(s,1H, CH);7175(s,1H,CH);7165(s,1H,CH);4132(t, 2H,CH2);4102(s,3H,CH3);1190(m,2H,CH2); 1140(m,2H,CH2);0194(t,3H,CH3)。13C NMR(75MH z,丙酮2d6),δ:137102,124138,123100,49184, 36120,32131,19158,13129。IR(K Br),ν,cm-1: 3171146,3124190,2965168,2938172,2877192, 1575114,1467121,1386154,1339139,1169163, 844179,751195。
2 结果与讨论
211 反应温度对产率的影响
优化工艺条件试验中首先考察了反应温度对产率的影响。12甲基咪唑、卤代烷烃、含氟盐的物质的量比为1∶1∶1,反应时间为3h,结果见表1。从表中可以看出,随着温度的升高,离子液体的产率逐渐增加,当温度达到80℃时产率达到最大,继续升高反应温度,产率不再增加,而离子液体的颜色稍有变深,从几乎无色到淡黄色。通过纯化工序可使颜色退去。
表1 反应温度对产率的影响注%反应温度/℃6080100120140
[bmim][BF4]569718981098109719
[bmim][PF6]519219931193139313
注:反应温度为20、40℃时产率为0。
212 反应时间对产率的影响
文献报道的反应温度差别较大。固定反应温度为80℃,反应物物质的量比不变,改变反应时间,考察其对离子液体产率的影响,结果见表2。从表中可以看出,反应时间对产率有很大影响,随着反应时间的增加产率逐步增加,反应进行到3h 后基本结束,继续延长反应时间产率不再增加,而离子液体的颜色也没有变深,说明生成的离子液体很稳定。
表2 反应时间对产率的影响%
反应
时间/h
[bmim]2
[BF4]
[bmim]2
[PF6]
反应
时间/h
[bmim]2
[BF4]
[bmim]2
[PF6] 015625331097189219
110776841097199311
115868061097199311
21090188514121098109312
21595109012
213 离子液体的热稳定性
对合成的离子液体进行了热稳定性测试, TG A分析结果表明,两种离子液体的热稳定性与文献报道的分步法合成的结果相当,[bmim][BF4]可以稳定到340℃,[bmim][PF6]到360℃仍稳定。
214 离子液体的纯化
要实现离子液体规模化生产,关键是降低成
5
第29卷第1期方东等:咪唑型室温离子液体的绿色合成研究
本、提高纯度。采用银盐的方法,离子液体的产率和纯度都很高,但是造价昂贵;用其他盐替代银盐,离子液体的产率较低,而且产品纯度不如用银盐。主要是含有卤离子杂质,而卤离子对产品的性能有很大影响,甚至对某些反应失去催化作用。文献[13,14]报道,采用分步法制备离子液体,通过对中间体的纯化提高了中间体的纯度,但是经过第二步离子交换得到的离子液体中仍然含有卤离子杂质,仍须再次纯化除去卤离子,也就是说纯化中间体的意义不大。无溶剂一锅法省略了中间体的环节,所合成的离子液体仅需一次纯化硝酸银检验已无卤离子存在。实验发现,采用中性氧化铝吸附法同样可以除去卤化物,而且比用蒸馏水洗涤法除去杂质的效果更好。
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Study on green synthesis of1,32dialkyl2imid azolium ionic liquids F ANG Dong,SHI Qun2rong,G ONG Kai,LIU Zu2liang3 (Department of Chemical Engineering,Nanjing University of Sci2 ence&T echnology,Nanjing219004,China),Huaxue Shiji, 2007,29(1),4~6
Abstract:R oom2temperature ionic liquids12butyl232methyl2imi2 dazolium hexafluorophosphate(BmimPF6),12butyl232methyl2imi2 dazolium tetrafluoroborate(Bmim BF4),were prepared in a reactor free of any s olvents or any other medium at80℃upon stirring for3h to give excellent yields of9718%and9219%,respec2 tively.Their structures were characterized by IR,1H NMR and 13C NMR,and their thermal stability performance was determined by thermal gravimetric analyses.The in fluence of reaction temper2 ature and reaction time on the product yields was als o explored. K ey w ords:ionic liquids;one2pot;green synthesis
(上接第3页)
Study on the prep aration of ferrocenium salts with arom atic ether ligand XU Jin2lei,WANG Tao3,MA Li2jun,ZH ANG Li2 xin,YU Qin2ping(Department of Chemistry,Beijing University of Chemical T echnology,Beijing100029,China),Huaxue Shiji, 2007,29(1),1~3;6
Abstract:Using Lewis acid AlCl3as the catalyst,the ligand ex2 changing reactions of ferrocene with anis ole,diphenylether,phenyl n2butyl ether,phenyl n2octyl ether and phenyl hexadecyl ether were examined respectively.It was found that ferrocenium salts with aromatic ether,including(C p2Fe2anis ole)+salt and(C p2 Fe2diphenylether)+salt,were obtained from the reaction of fer2 rocene with anis ole and diphenylether.H owever,the product of ferrocene with phenyl n2butyl ether,phenyl n2octyl ether and phenyl hexadecyl ether was(C p2Fe2phenol)+salt,which was characterized by FT2IR and1H NMR.A possible reaction mecha2 nism was proposed.
K ey w ords:ferrocene;ferrocenium salt;aromatic ether;ligand exchanging reaction
6化 学 试 剂2007年1月
室温离子液体在纳米材料制备中的应用 常怀秋1杨青林1,2*张军2郭林1嵇天浩1邓元1 (1北京航空航天大学材料科学与工程学院应用化学系北京 100083;2中国科学院化学研究所分子科学中心北京 100080) 摘要纳米材料在近年来一直是材料、化学、物理等诸多学科的前沿与热门课题之一,尽管目前已经有多种纳米材料的制备方法见诸文献报道,但是随着人们环境意识的提高,绿色化学概念的提出,简便、无污染、形貌、尺寸和结构可控的纳米材料的制备方法依然是人们追求的目标之一。近年来室温离子液体作为一种相对环境友好的溶剂正在被人们认识和接受,并逐步被用于纳米材料的制备。本文从不同的制备方法入手介绍室温离子液体在纳米材料制备方面的应用进展。 关键词室温离子液体纳米材料制备 Applications of Room Temperature Ionic Liquids in the Preparation of Nanomaterials Chang Huaiqiu1, Yang Qinglin1, 2, Zhang Jun2, Guo Lin1, Ji Tianhao1, Deng Yuan1 (1 School of Material Science and Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083; 2 Center of Molecular Science, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Science, Beijing 100080) Abstract Nanomaterials have been studied in many subjects such as materials, chemistry, and physics in recent years. With booming publications on this topic, however, the preparation of nanomaterials in a simple, environmentally benign, morphology-controlled route remains a challenge for researchers, especially with the development of “green chemistry”. Recently, using room temperature ionic liquids as solvents to prepare nanomaterials are being realized and accepted by the researchers. In this paper, recent researches on the application of room temperature ionic liquids for the preparation of a variety of nanomaterials are summarized. Key words Room temperature ionic liquids (RTILs), Nanomaterials, Preparation 最近,新的溶剂体系——室温离子液体[1](Room Temperature Ionic Liquids, RTILs,常简称离子液体,ILs)已经发展成为学术界和工业界所关注的焦点。随着绿色化学的提出,人们更关注于寻找无公害的新型溶剂,而室温离子液体由于具有其他液体无法比拟的性质而最有可能实现这种理想。 1RTILs及其应用 早在上世纪30年代就有人合成出离子液体,但直到90年代,低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([Emim]BF4)[2]的问世,才使离子液体的研究真正得以迅速发展,随后研发出了一系列的离子液体。室温离子液体是一种低熔点的有机盐,完全由离子组成,且其组成离子一般是有机阳离子和无机阴离子。离子液体有着无色、无嗅、低粘度、容易控制、宽液相温度(在特定条件下能达到400℃)、几乎不存在气相压、热稳定、高电导率以及较宽的电化学稳定窗口等特别的性质,并且通过阴阳离子的设计可以调节离子溶液对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性,其酸度甚至可调至超酸[3]。 室温离子液体种类繁多,改变阳离子/阴离子的不同组合,可以设计合成出不同的离子液体。通常使用两步合成法制备离子液体[4]:首先通过季铵化反应制备出含目标阳离子的卤盐([阳离子]X型 常怀秋女,26岁,硕士生,现从事功能材料制备研究。*联系人,E-mail: yangql@https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 2005-08-03收稿,2006-01-16接受
咪唑类酸性离子液体催化剂的制备及其表征 【摘要】本文用一步合成法制备了三种咪唑类Br?覫nsted酸性离子液体:[Hmim]CH3COO、[Hmim]H2PO4、[Hmim]C4H7O2,收率分别为85.5%、79.0%、87.0%,并通过FT-IR对三种离子液体进行了表征,对其结构及性质进行了初步的研究。 【关键词】咪唑;酸性离子液体;FT-IR 0 概述 离子液体,是由一系列杂环阳离子和多种阴离子组合而成[1]。在电化学业、重金属离子提取、相转变催化、重合、增溶作用以及在酶反应中做低挥发的有机溶剂等领域有着潜在的商业应用[2]。离子液体虽然为离子组成,但其组成可调变,故称为“设计溶剂”(designed solvents)。采用一步合成法制备离子液体,操作简便,没有副产物,产品易分离,纯化[3-4]。离子液体可用波谱学、物理学方法和电化学等手段对其进行表征。通过IR图谱的分析,可以证实产物(特别是阳离子部分)是否正确[5]。本文合成三种咪唑类离子液体[Hmim]CH3COO、[Hmim]H2PO4、[Hmim]C4H7O2,并采用光谱法对其结构及性质进行了初步的研究。 1 实验部分 1.1 试剂 N-甲基咪唑(wt≥98%,浙江省宁海市凯乐化工公司)、冰醋酸(化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司)、磷酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)、正丁(分析纯,上海化学试剂有限公司)等。 1.2 离子液体催化剂制备 [Hmim]CH3COO的制备 称量摩尔比为1:1的N-甲基咪唑8.21g和醋酸6.01g于250ml三口烧瓶中,加入少量水作溶剂,旋转搅拌,将温度控制在80℃,反应进行6h,得到淡黄色液体。将得到的淡黄色液体进行减压蒸馏,控制减压蒸馏的真空度为0.07MPa,顶部温度为92℃,蒸馏时间为3h,即得到咪唑醋酸盐离子液体[Hmim]CH3COO。 [Hmim]C4H7O2的制备 称量摩尔比为1:1的N-甲基咪唑8.21g和正丁酸8.82g于250ml三口烧瓶中,加入少量水作溶剂,加热并搅拌,反应温度控制在80℃,反应7h,得到黄色液体。将得到的液体进行减压蒸馏,控制真空度为0.05MPa,顶部温度为75℃
离子液体及其在化学中的应用 随着科技发展和环保意识的增强,清洁、低耗、高效的化学化工反应是发展的必然趋势.由于绝大多数化学反应需要在溶剂中进行,而有机溶剂的用量大、挥发性强是造成化学化工污染的主要原因之一.寻找对环境友好、有利于反应控制的介质和溶剂是目前化学化工需要解决的迫切问题之一.室温离子液体适应这种需要,正在快速为是继超临界CO2之后的新一代绿色溶剂。 一离子液体及其特点 离子液体[1]是指在室温或接近室温呈液态的离子型化合物,也称为低温熔融盐.常见的阳离子有季铵、季、咪唑盐和吡作为离子化合物,离子液体熔点较低的主要原因是:结构的不对称性使离子难以规则紧密地堆积,难以形成晶体或固体. 与传统的溶剂相比,离子液体具有以下3个显著的特性: 1 在室温下,离子液体蒸汽压几乎为零,并且不燃烧、不爆炸、毒性低,溶解性能强,可以较好地溶解多数有机物、无机物和金属配合物.多数离子液体在300e仍能保持液态,因而离子液体液态温度范围大,既可室温使用,也可以高温使用.离子液体作为溶剂,不仅不会造成溶剂损耗和环境污染,而且使用温度范围大,适用范围广.
2) 离子液体具有良好的导电性和较宽的电化学稳定电位窗.离子液体的电化学稳定电位窗比传统溶剂大得多,多数为4V左右,而水在酸性条件下为1.3V,在碱性条件下只有0.4V.因此使离子液体在电化学研究中有着广泛的用途. 3) 离子液体具有可调节的酸碱性,作为反应介质使用极为方便.例如,将Lewis酸AlCl3加入到离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑中,当AlCl3的摩尔分数x<0.5时,体系呈碱性;当x=0.5时,呈体系呈中性;当x>0.5时,体系表现强酸性[4].同时,还发现离子液体存在/潜酸性0和/超酸性0.例如,把弱碱吡咯或N,N)二甲基苯胺加到中性的离子液体1-丁基 -甲基咪唑四氯铝酸盐中,体系表现出很强的潜酸性[5],如果把无机酸溶于上述离子液体中可观察到超强酸性[6]. 二离子液体在化学中的应用 由于离子液体所具有的独特性能,目前它被广泛应用于化学研究的各个领域中 .1 用作反应溶剂 2.1.1 氢化反应离子液体作为氢化反应的溶剂已有大量的报道[7~9],对于氢化反应,用离子液体替代普通溶剂的优点是:反应速率提高数倍,离子液体和催化剂的混合液可以重复利用.研究表明,离子液体在氢化反应中发挥了溶剂和催化剂的双重
离子液体的制备
一.3.1 咪唑类离子液体的制备(制备氧化锆) 3.1.1 溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)的合成及纯化 这种离子液体的合成反应可表示为: C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br 实验步骤:在圆底烧瓶中加入100 g新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加236 g新蒸馏的正溴辛烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后在83℃下回流约3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体,经分液漏斗分离出离子液体, 并用三氯乙烷洗涤数次后, 在65℃真空干燥48 h除去残余的溶剂和水,即可得到最终产品。 3.1.2 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为: [C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr 实验步骤:将160.6 gNaBF4溶于550 mL水中,再加入202.6 g[C8mim]Br,搅拌48 h,而后用二氯甲烷萃取,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。先蒸去二氯甲烷溶剂,再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。 3.1.3 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑([C12mim]Br)的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为: C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br 实验步骤:在圆底烧瓶中,加入75 g新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加250 mL新蒸馏的正溴十二烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后在83℃再回流3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。然后蒸出溶剂三氯乙烷,得到此离子液体极其粘稠,[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。
中国科学: 化学 2010年第40卷第8期: 1072 ~ 1079 SCIENTIA SINICA Chimica https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 论文 1-烷基-3-甲基咪唑溴化盐离子液体的 晶体结构及性能 魏西莲①?, 魏增斌①, 傅式洲①, 刘杰①, 孙德志①, 尹宝霖①, 王大奇①, 王素娜①, 王慧①, 吴明周①, 李干佐②? ①聊城大学化学化工学院, 聊城 252059 ②山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室, 济南 250100 ?通讯作者, E-mail: weixilian@https://www.wendangku.net/doc/267744915.html,; coliw@https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 收稿日期: 2009-05-17; 接受日期: 2009-08-19 摘要以不同链长溴代烷烃和N-甲基咪唑反应得到1-烷基-3-甲基咪唑溴化盐, 用元素分析和核磁共振对化合物进行了表征. 室温下用溶剂蒸发法得到了单晶, 并用X射线单晶衍射法测定了晶体结构, 该晶体属于三斜晶系, 空间群为P-1. 化合物采用双分子层结构, 水分子参与结构的形成, 整个化合物由交叉的线性烷基链、咪唑头基、溴离子和水分子组成, 溴离子和水分子之间较强的氢键作用在(010)方向上形成了一个无限的O?H···Br氢键链. 用偏光显微镜、差示扫描量热(DSC)技术研究了其液晶行为, 证明其一水合物为近晶相热致液晶. 液晶区域的温度范围较宽说明水分子起到稳定作用. 关键词 离子液体晶体晶体结构 液晶性能 热力学性能 1 引言 近年来, 各类离子液体尤其是由N,N′-二烷基咪唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜能而引起广泛的关注和研究兴趣[1, 2]. 这类长链两亲离子盐不仅具有表面活性, 而且在有机溶剂中也可以形成晶体而被称为离子液体晶体[3]. 作为一类新型材料, 它们的液晶也不同于通常的液晶, 它结合了离子液体和热致液晶的特点, 可作为离子传导材料[4]、有机反应中的定向溶剂[5]、功能纳米材料模板[6]以及有序膜的组成[7]等. 而晶体结构的特性对这些材料的应用是至关重要的, 因此近年来对其结构特征的研究也引起了人们极大的兴趣[8~17]. 国内对此类研究还见未报道. 一些短链的1-烷基-3-甲基咪唑盐的晶体已有部分报道[18~20]. 对于长链的咪唑盐类, Gordon等[21]和Roche等[22]先后报道了[C12-mim][PF6]、[C14-mim][PF6]和[C16-mim][PF6]的晶体结构, Abdallah等[23]测定了季盐离子液晶体的结构数据. 2002年Hardacre等[24]用小角X射线散射(SAXS)和DSC详细探讨了[C n mim]X (n=12~18, X=Cl, Br, OTF, TFI)的液晶行为, 并根据层间距等参数预测出晶体中存在着三维氢键和双层结构模型. 随即在2004年[25]制备出[C18-mim]Cl·H2O和 [C14-dmim]Cl·H2O的晶体, 证实了所预测的结构模型, 并指出由于氯离子和水分子之间形成了较强的氢键而使得长链烷基咪唑氯化盐在常温下是以一水合氯化盐的形式而稳定存在. 2008年Getsis和Mudring[26]考察了[C n mim]Br·H2O (n=12, 14)和无水化合物晶体的热力学及光学特征. 以上研
DOI :10.3724/SP.J.1096.2010.00577 室温离子液体对多种有机溶剂残留的同时顶空分析 雷利利 蒋晔 * 何小稳 (河北医科大学药学院,石家庄050017) 摘 要 利用1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([ Emim ][BF 4])为顶空溶剂的顶空气相色谱法(HS-GC )快速、准确地分析了药物中的丙酮、四氢呋喃、二氧六环、吡啶及甲苯等有机溶剂残留。采用ZB-1毛细管柱(60m ?0.53mm ,5.0μm ),程序升温方式,顶空瓶平衡温度100?,平衡时间20min 。待测溶剂在所考察的浓度范围内具有良好的线性,平均回收率为90.1% 96.9%;RSD 均小于4.2%;检出限分别为0.05,0.07,0.28,0.31及0.04mg /L 。室温离子液体作为溶剂使得方法的灵敏度有所提高。关键词1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐;顶空气相色谱法;马来酸氯苯那敏;残留溶剂;内标 2009-08-19收稿;2009-11-24接受 本文系河北省自然基金(No.C2009001069)资助项目*E-mail :jiangye@https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 1引言 药物残留溶剂分析是化学合成药质量控制的重要环节。四氢呋喃、二氧六环、吡啶、甲苯、丙酮分别 属于二、三类有机溶剂,其在药物中的残留量极低,需要采用高灵敏的检测手段进行分析。直接进样法 检测灵敏度低,易造成色谱系统的污染[1]。顶空进样法不仅能减少对色谱系统的污染[2],且能富集待测物,提高检测灵敏度。水是水溶性药物最常用的溶剂,但对某些易溶于水的有机溶剂(如丙酮、四氢 呋喃、吡啶等),与水存在较强的相互作用,因而富集效率低。较高的平衡温度还会造成大量的水蒸气 进入色谱柱,影响色谱柱的使用寿命[1] ;高沸点的二甲基亚砜(DMSO )、二甲基甲酰胺(DMF )等作为顶空溶剂时,可通过升高温度来改善待测物的富集。然而这些溶剂的挥发不但不利于待测物的顶空逸出, 其所产生的宽大溶剂峰也会干扰待测物的分析[3] 。 离子液体(ILs )是由有机阳离子和有机阴离子构成、在低于或接近室温均成液体的一种熔融性盐[4],其几乎无蒸汽压、不挥发[5],在萃取分离中得到广泛的应用[6,7] 。目前将其作为顶空溶剂用于四氢呋喃、二氧六环、吡啶及甲苯、丙酮残留量的同时检测未见报道。本实验建立了以1-乙基-3-甲基咪唑 四氟硼酸盐([Emim ][BF 4])为顶空溶剂的顶空气相色谱法(HS-GC ),同时检测上述溶剂的残留量。结果表明,部分残留溶剂的检测灵敏度比文献[8 11]的方法高十到数十倍。以ILs 为顶空溶剂,能够成 功检测马来酸氯苯那敏中上述几种溶剂的残留量。 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 SP3420型GC 色谱仪(北京北分瑞利分析仪器厂),包括BF-9202色谱工作站、氢火焰离子化检测 器FID ;ZB-1毛细管柱(由天津菲罗门公司生产);10mL 顶空取样瓶(北京分析仪器厂)。马来酸氯苯那敏原料药(河北医科大学科技总公司,批号:090201, 090202,090203);离子液体[Emim ][BF 4](上海成捷化学有限公司),使用前经减压蒸馏;丙酮,四氢呋喃、苯、甲苯、吡啶及二氧六环均为分析纯。 2.2实验方法 2.2.1溶液的配制内标溶液:准确移取适量苯,加[Emim ][BF 4]制成浓度为80mg /L 的内标溶液。混合对照溶液:分别准确称取丙酮50mg 、四氢呋喃36mg 、二氧六环18mg 、吡啶10mg 及甲苯44.5mg 至100mL 容量瓶中,用[Emim ][BF 4]稀释至刻度,摇匀,得对照储备液,取2mL 储备液至10mL 容量 瓶中,加5mL 内标溶液,并用[Emim ][BF 4]稀释至刻度,摇匀,作为对照溶液。供试品溶液:准确称取 第38卷2010年4月 分析化学(FENXI HUAXUE )研究简报Chinese Journal of Analytical Chemistry 第4期577 580
01-P-085 室温离子液体及其理化性质研究 郑学明1*,盖丽芳1,彭丽敏1,尚会建1,李建峰2 1.河北科技大学,石家庄市,050018; 2.河北省环境地质勘察院,石家庄市,050021 E-mail:zxm123@https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 离子液体具有一些独特的性能,其物理化学性质可以通过对阳离子的修饰或改变阴离子进行调 节[1]。本文介绍了室温离子液体的分类、合成方法等内容,并着重论述了室温离子液体的理化性能 以及室温离子液体的阴阳离子结构、组成与这些性能与之间的关系。 熔点是室温离子液体的一个重要的参数,它的大小主要决定于阴离子和阳离子的种类和结构, 可认为是阳离子的不对称性和分子间相互作用力共同作用来影响室温离子液体的熔点[2]。离子液体 的热稳定性分别受杂原子-碳原子之间作用力和杂原子-氢键之间作用力的限制,因此与组成的阳离子 和阴离子的结构和性质密切相关,当阴离子相同时,咪唑盐阳离子2位上被烷基取代时,离子液体 的起始热分解温度明显提高[3]。离子液体的溶解性与其阳离子和阴离子的特性密切相关,控制离子 液体阴阳离子的组成可以在一定程度上调节离子液体同其它溶剂之间的互溶性[4]。离子液体的导电 性可应用于电化学方面。常温下离子液体的导电系数在10-1Ω-1m-1级[5]。影响其导电性主要因素有:液体密度、分子量、粘度、离子大小。 综上所述,离子液体具有独特的物理化学特性,而且还可以在一定程度上进行调变。但总体上讲,对离子液体的物理化学性质还了解得相对较少,这也成为今后离子液体研究的主要内容。 关键词:离子液体;合成方法;物理化学性质 参考文献: [1]Welton Thomas.Room-temperature ionic liquids-solvents for synthesis and catalysis [J]. Chem.rev.,1999,99(8):2071~2083. [2]Bonhote P,Dias A P,etal.Highly conductive ambient-temperature molten salts [J]. Inorg.chem.,1996,35:1168~1178. [3]Wilkes J S, Levisky JA, etal. Dialkylimidazolium chloroaluminate melts:a new class of room-temperature ionic liquids for electrochemistry,spectroscopy,and synthesis [J]. Inorg.chem.,1982,21:1263~1270. [4]Holbrey J D, Seddon K R. Ionic liquids. Clean Prod Process, 1999,1: 223~236 [5]李汝雄,王建基.离子液体与相关聚合物电解质研究进展[J].化工新型材料.2002,30(9):13~16. Room Temperature Ionic Liquid and Its Physical and Chemical Properties Xue-Ming Zheng*,Li-Fang Ge, Li-Min Peng,Hui-Jian Shang (HeBei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018) Ionic liquids, as a class of novel environmental benign “green solvents” that have remarkable new properties and promising applications in many fields, are receiving more and more attention. This paper introduced the classification and synthesizes of the room temperature ionic liquid. The physical and chem.ical properties of ionic liquid and relation between anion and cation’s structure and constituent and the properties were discussed in this paper.
简单烷基咪唑类室温离子液体与氧气作用的研究 课题研究:杜嘉恩王岳 本课题获得2010年西城区科技创新大赛二等奖 摘要离子液体久置于空气中性状会发生变化。本文阐释了利用紫外-可见光分光光度计对通入氧气的[Emim]BF4等离子液体进行光谱分析,从而得出上述几类离子液体与氧气的作用效果的结论。本课题目前只完成了一个初步的反应测定与分析,完成了所需离子液体的合成和溶液的配制,以及一种简单离子液体的与氧气作用的表征。下一步我们还将对阳离子碳链更长、阴离子带有某些官能团的离子液体与氧气的作用进行测定,并尝试通过构建模型,用计算机通过量子化学计算方法从理论角度证明氧气与离子液体作用的存在,分析得出结论。关键词离子液体氧气紫外-可见光分光光度 室温离子液体又称为离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等[1]。离子液体一般是指由含氮杂环正离子和无机负离子构成的,在室温下成液体状态的熔盐。自20世纪40年代美国两位科学家Frank Hurley和Tom Wier在偶然间发现了离子液体后,20世纪90年代中期以来,离子液体的研究就在全球范围内掀起了热潮,至今方兴未艾[2]。同时,离子液体尤其是烷基咪唑类离子液体又以其比水更加优良的物化性质使它成为了生产和科研中很好的溶剂替代品。 迄今为止,已合成出200多种烷基咪唑类室温离子液体,并对其取代传统的挥发性有机分子溶剂作为均相催化反应介质以实现清洁生产等方面做了大量研究,目前已在烷基化、Friedel-Crafts反应和烯烃二聚等催化过程中显示出良好的工业应用前景[1,3,4]。但是上述研究都侧重于离子液体的应用性能,而对离子液体本身的研究比较少。 本课题制备了包括[Bmim] BF4在内的六种简单的烷基咪唑类离子液体,并对其中的部分样品进行了紫外分光光度计测定,最后通过分析紫外光谱得出其与氧气作用的初步结论并提出下一步实验的设想与计划。 1.实验样品合成 1.1实验对象的确立 通过讨论、调查和查找资料,了解到六种应用比较广泛、结构比较简单的室温离子液体,并确立将它们作为研究对象。具体见表1。 表1 六种离子液体正负离子组成表 阳离子阴离子 [Bmim]+ BF4- PF6- [Tf2N]- [Emim]BF4 PF6- [Tf2N]-
咪唑离子液体 离子液体是由阴阳离子组成,其中阳离子有几种类型,主要部分是咪唑环的则称为咪唑类离子液体,如图为1,3-二甲基咪唑阳离子,侧链可以是不同碳链的,也可以是1,2,3三取代的,这些阳离子组成的离子液体都称为咪唑类离子液体 根据离子液体的酸碱性可把离子液体分为Lewis酸性、Lewis碱性、Br?nsted酸性、Br?nsted 碱性和中性离子液体。广义的酸性离子液体就是指可以提供质子或者得到电子的离子液体 反应类型 1934年,英国曼彻斯特Bragg研究小组的年轻物理学者J. F. Keggin在实验室中合成出H3 PW12O40 ·5H2O,他把该物质粉末的X射线衍射实验的结果与计算值进行比较,提出了具有划时代意义的Keggin结构模型(1: 12系列A型) 。40年后,即1974年,再次测定证明Keggin结构是正确的。1953年,Dawson首次用X射线衍射法测定了K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O的结构,结果表明其为三斜晶系。Strandbery在对Na6 [ P2Mo18O60 ] ·24H2O的结构进行测定后指出: Na6 [ P2Mo18O60 ] ·24H2O和K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O具有相同的结构构型。此后一些有关2: 1868系列杂多化合物的结构相继被测定出来,它们都具有与K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O相类似的骨架。后人为纪念Dawson,称2: 18系列杂多化合物为Dawson结构杂多化合物。早在1937年, J. A.Anderson就已经推测出1: 6型杂多化合物的结构,如: [ IMo6O24 ]6 - ,其中 I( Ⅶ) :Mo = 1: 6,但直到1974年才被最终确定下来,故称1: 6系列杂多化合物为Anderson结构杂多化合物,但第一个真正的Anderson结构化合物被认为是1948 年Evans报[ FeMo6O24 ]6 - 。1953 年,Wangh首次合成了(NH4 ) 6 [XMo9O12 ] (X =Ni4 + ,Mn4 + ) ; 1960年B rown. D. H 报道了1: 9BeW9的合成;上世纪70年代以后,相继合成了以P、Si、As为杂原子的钼的杂多化合物和以P、Si、As、Ge、Sb为杂原子的钨的杂多化合物,后人称此类化合物为Wangh结构( 1: 9系列)杂多化合物。此外还有Silverton (1: 12系列B型)结构,它们与Keggin、Dawson、Anderson以及同多酸的Lindqvist结构(M6O19结构)一起被称为多酸的6种基本结构[ 2 ] 。由于多酸化合物中原子数目较多,结构复杂,传统的描述方法是把它们的结构看成是以金 属为中心的MOn多面体通过共有角氧和边氧形成的组合。由于受测试手段的限制,到1971年,能够进行结构解析的多酸晶体只有14种(其中单晶12种) 。从20世纪80年代开始,随着四圆X射线衍射仪的普及,迄今已确定了100多种多酸结构,其中Keggin结构和Dawson结构是两种常见的基本结构[ 4 ] 。 (1) Keggin结构(1: 12系列A型)具有Keggin结构的杂多阴离子结构通式为[ XM12 O40 ]n - (X = P、Si、Ge、As等,M =Mo、W) 。四面体的XO4位于分子结构的中心,相互共用角氧和边氧的12 个八面体MO6包围着XO4。Keggin结构杂多阴离子共有α、β、γ、δ和ε型5种异构体(2) Dawson结构(2: 18系列)
Pharmacy Information 药物资讯, 2019, 8(3), 43-48 Published Online May 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/267744915.html,/journal/pi https://https://www.wendangku.net/doc/267744915.html,/10.12677/pi.2019.83005 Application of Imidazole Ionic Liquids in Extracting Active Ingredients in Traditional Chinese Medicine Yalan Wang1, Suya Gao1,2*, Miaojie Yang1, Tian Cao1, Yuze Mao1, Dali Tao1, Tangna Zhao1, Jiawen Li1,Rui Wang1, Jiaojiao Wang1 1College of Pharmacy, Xi’an Medical University, Xi’an Shaanxi 2Institute of Medicine, Xi’an Medical University, Xi’an Shaanxi Received: Mar. 29th, 2019; accepted: Apr. 10th, 2019; published: Apr. 17th, 2019 Abstract Ionic liquid is new type of green organic solvent. Compared with traditional volatile organic sol-vents, it has many advantages such as good solubility, non-combustible and non-explosive, good controllability, good stability, good safety and environmental protection, and so on. In particular, imidazoles are easy to be synthesized and convenient to be used. In recent years, they have been widely used in chemical industry and medicine. In this paper, the application and advantage of imidazoles ionic liquids are reviewed in extracting effective ingredients from traditional Chinese medicine to provide reference for expanding the application scope of imidazole ionic liquids and optimizing the extraction process of effective components in traditional Chinese medicine. Keywords Imidazole Ionic Liquids, Extraction Method, Active Ingredients, Application 咪唑类离子液体在中药有效成分提取中的应用 汪亚兰1,高苏亚1,2*,杨妙洁1,曹甜1,毛宇泽1,陶大利1,赵瑭娜1,李佳雯1,王睿1,王皎皎1 1西安医学院药学院,陕西西安 2西安医学院药物研究所,陕西西安 收稿日期:2019年3月29日;录用日期:2019年4月10日;发布日期:2019年4月17日 *通讯作者。
离子液体应用及其发展 罗树琴生化系化学教育2001541 摘要:离子液体也称为室温离子液体或低温盐,通常是指熔点低 于100℃的有机盐。由于完全有例子组成,离子液体有许多不同于常规有机溶剂的性质。离子液体在各方面都有广泛应用前景,目前离子液体的制备和研究正在快速的发展,其应用前景也是相当广阔的。 关键字:离子液体应用发展及前景 离子液体也称为试问离子液体或低温盐,通常是指熔点低于100℃的有机盐。由于完全有例子组成,离子液体有许多不同于常规有机溶剂的性质。如熔点低,不挥发,液程范围宽,热稳定性好。溶解能力强,性质可调,不易燃,电化学窗口宽等。与传统的有机溶剂,水,超临界流体等相比,起黏度低,比热容大,有的对水对空气均稳定,故易于处理,制造较为容易,不太昂贵。是理想的绿色高效溶剂,研究其性质极其应用成了一项热门课题, 1.离子液体的性质 离子液体大多呈无色,完全由阴阳离子组成,但样离子较大,且是有机物。离子液体 1有酸碱性(主要由阳离子决定,可通过调节阳离子来改变其酸碱性), 2亲水性:含C越多亲水性越弱 3热稳定性:较高的稳定性与杂原子氢键,阴阳离子组成相关,其蒸汽压低(可忽略不计),不易挥发,可去取代有机溶剂。 4熔点低:熔点与阴阳离子组成有关,是随阳离子对称性增大而增大的 5溶解性好:可溶解有机物,无机物,聚合物等 6密度:和阴阳离子组成有关,阳离子增多密度变大 7生物降解性:其一降解,相当环保,是绿色的环保剂 8电化学窗口:其可产生5-7V的高电压, 2.离子液体的合成制备 2.1 常规合成法 2.1.1一步法:采用叔胺与卤代烃或脂类物质发生加成反应,或利用叔胺的碱性和酸性发生中和反应而一步生成目标离子液体的方法 2.1.2两步法:两步法的第一步是通过叔胺和卤代烃反应制备出
咪唑类离子液体分析测试方法汇总 (1)反相高效液相色谱法测定离子液体及其中的高沸点有机物姜晓辉,孙学文,赵锁奇,等. 反相高效液相色谱法测定离子液体及其中的高沸点有机物[J]. 分析测试技术与仪器,2006,12(4):195-198 摘要: 建立了反相键合相液相色谱分析离子液体咪唑类离子液体[bmim]PF6、[bmim]BF4、吡啶类离子液体[bupy]BF4的纯度及其中高沸点有机物的方法.以缓冲溶液控制流动相pH值,显著改善了峰形.保留时间定性,外标法定量. 关键词: 离子液体;高沸点有机物;高效液相色谱法 离子液体[1]也称室温融盐,是近年来新兴的溶剂.一些有关离子液体相平衡的基础数据[2~4],主要是通过紫外分光光度法[5]和折射率法测得的[6],这两种方法各有一定的局限性.另外,如何测定离子液体的纯度,目前也尚无简便可靠的方法.本文建立了在离子液体与杂质,高沸点有机物与离子液体完全分离的情况下测定离子液体及其中的高沸点有机物含量的高效液相色谱分析方法,比现有的两种方法具有更高的准确度,更短的分析时间. 参考文献: [1] Welton T. Room-temperature ionic liquids: solvents for synthesis and catalysis[J]. Chem Rev, 1999, 99:2 071-2 083. [2] Blanchard L A, Hancu D, Beckman E J,etal. Green processing using ionic liquids and CO2[J]. Nature(London), 1999, 399: 28-29. [3] Huddleston J G, Willauer H D, Swatloski R P,et al. Room temperature ionic liquids as novel media for 'clean' liquid2liquid extraction[J]. Chem Commun,1998, (16): 1 765-1 766. [4] Blanchard L A, Hancu D, Beckman E J,etal. Green processing using ionic liquids and CO2[J]. Nature(London), 1999, 399: 28-29. [5] Lynnette A Blanchard, Joan F Brennecke. Recovery of organic products from ionic liquids using supercritical carbon dioxide[J]. Ind Eng Chem Res,2001; 30: 287-437. [6] 叶天旭,张予辉,刘金河,等.烷基咪唑氟硼酸盐离子液体的合成与溶剂性质研究[J].石油大学学报(自然科学版), 2004,28(4):105-107. (2)反相高效液相色谱法直接测定离子液体中咪唑杂质含量 薛洪宝,马春辉,刘庆彬,等. 反相高效液相色谱法直接测定离子液体中咪唑杂质含量[J]广东化工,2006,33(12): 83-85 [摘要]研究了高效液相色谱法测定离子液体中的杂质(4-甲基咪唑)含量的测定方法。在不同色谱条件下,分离效果不同。在Allsphere ODS C18色谱柱上,以水-甲醇为流动相,两者流速比为水∶甲醇= 1∶9,流速为 1.0 mL/min,在215 nm 处进行紫外检测,离子液体能与4-甲基咪唑很好的分离。另外,在Hypersil BDS C18色谱柱上用类似的条件分离效果也较好。采用该法的线性范围,检出限分析考察,结果表明,其灵敏度高、定量准确、重现性好,适合于离子液中4-甲基咪唑这种杂质含量的测定。 [关键词]反相高效液相色谱法;离子液体;4-甲基咪唑 离子液体作为一种可代替挥发性有机溶剂[1-5]的绿色溶剂,已广泛应用于萃取分离过程,有机合成,化工及催化反应。离子液体有以下特点:热稳定性好,温度范围宽;对无机物、
中国科学: 化学 2010年第40卷第10期: 1487 ~ 1495 SCIENTIA SINICA Chimica https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 评述 离子液体在分离领域的研究进展 韩彬①②, 张丽华②*, 梁振②, 屈锋①, 邓玉林①, 张玉奎② ①北京理工大学生命学院, 北京 100081 ②中国科学院分离分析化学重点实验室; 中国科学院大连化学物理研究所国家色谱研究分析中心, 大连 116023 *通讯作者, E-mail: lihuazhang@https://www.wendangku.net/doc/267744915.html, 收稿日期: 2009-11-23; 接受日期: 2009-12-15 摘要室温离子液体, 又称离子液体, 是一种在室温及接近室温的环境中完全以离子状态存在的液态物质. 由于其具有不可燃、蒸汽压极低、黏度大、导电性和溶解能力好、高温稳定等特点, 已被广泛应用于有机合成、催化、电化学、分析化学等领域. 本文侧重介绍离子液体在样品预处理、毛细管电泳、高效液相色谱、气相色谱、质谱等分离领域的最新研究进展, 并对其发展方向进行了展望. 关键词 离子液体样品预处理色谱 分离 1 引言 室温离子液体(room temperature ionic liquids, RTILs), 又称离子液体(ionic liquids, ILs), 是一种在室温及接近室温的情况下完全以离子状态存在的液体. 由一个不对称的大体积阳离子和小体积阴离子组成. 如图1所示, 阳离子主要有咪唑型、吡啶型、季铵型等, 阴离子主要有卤素、四氟硼酸根、六氟磷酸根等. 理论上, 离子液体可由不同的阴阳离子任意组合, 数目庞大. 它们的极性、疏水或亲水性、溶解度、熔点等物理化学性质不仅与阳离子和阳离子的取代基相关, 而且也与阴离子的大小和极性有重要关系[1].因此可以通过阴阳离子的组合或基团修饰来调节上述性质 . 离子液体具有一些传统有机和无机化学试剂不可比拟的优点, 如蒸汽压极低、不易挥发、黏度大、不可燃、导电性和溶解能力好、高温稳定、电化学窗口较宽等[2]. 早期的离子液体研究主要集中在氯化铝型离子液体, 但此类离子液体遇湿敏感, 易产生氯化氢气体, 腐蚀性强. 后来发展了咪唑型、吡啶型等离子液体[3], 应用研究领域扩展到催化合成[4]、电化学[5]、生物传感器[6]、分析化学[7~11]等领域. 图1 离子液体的主要阳离子和阴离子组成示意图 国内外学者曾对2008年以前的离子液体在毛细管电泳[7]、液相色谱[8]、色谱及电迁移技术[9]、分离技术中的应用[10]以及咪唑类离子液体在分析化学中的应用[11]等诸多方面进行了相关综述, 而有关近期离子液体在样品预处理、色谱、质谱等分离领域较为全面的综述尚未见报道. 本文侧重于对离子液体在分离领域中的最新研究进展进行综述. 2 样品预处理 样品预处理是对复杂样品中目标分析物进行提取、浓缩富集、基团保护等的物理化学过程, 它能够改善后续的分离分析和检测结果. 因此对于目标分析物的鉴定、验证和量化分析都至关重要[12].
咪唑类离子液体的合成、溶解性及其应用研究 离子液体是由正负离子组成的室温下为液体的盐,具有不挥发性,不易燃,高沸点,可循环性和化学稳定性等优点,广泛应用在有机合成、电化学、高分子科学、纳米材料合成以及分析领域。本文主要做了离子液体在天然高分子材料和无机材料中的应用研究。主要研究工作如下:1.合成了三种离子液体,考察了反应温度、反应时间等条件对离子液体转化率的影响,并用FT-IR、1H-NMR分析了离子液体的化学结构。随着一定范围内温度的升高和反应时间的延长,转化率增加,最高可达90%左右;要得到颜色较浅的离子液体,反应初期须保持较低的温度并慢慢升温。2.对比研究了三种离子液体对棉纤维素的溶解能力,并用FT-IR、SEM和XRD研究了溶解前和再生后纤维素的化学结构、形貌及晶体结构的变化。三种离子液体中,[C_2OC_1-EIM]Cl对棉纤维素的溶解性最好。在溶解过程中,随着温度的升高,纤维素在离子液体中的溶解度增加,但聚合度下降,特别是在[Cl-C_2OC_2-EIM]Cl中溶解时,纤维素的聚合度下降最严重。含羧基的离子液体会由于分子间氢键的缔合作用降低其对纤维素的溶解性。侧基较大的离子液体对纤维素的溶解性也较差。3.利用离子液体液化杉木粉,并利用液化产物改性酚醛树脂胶粘剂,研究了液化产物对胶粘剂性能产生的影响。液化反应的残渣率受到液化温度、时间、液比和离子液体种类等因素的影响;所得改性酚醛树脂胶黏剂的游离醛含量降低,剪切拉伸性能方面也优于未改性的酚醛树脂,离子液体的引入在粘结性能方面起到了重要的作用。4.以离子液体作为插层剂制备有机蒙脱土,研究其层间距的变化和影响因素。利用离子液体插层钠基蒙脱土,增大了蒙脱土的层间距,层间距与离子液体阳离子的结构与大小有关,且离子液体可与钠基蒙脱土直接发生离子交换反应;以离子液体为模板,正硅酸乙酯为硅源,制备纳米SiO_2粒子,研究离子液体与二氧化硅的相互作用,以及煅烧温度对SiO_2晶型的影响。离子液体负载二氧化硅前驱体中,离子液体与二氧化硅之间不存在化学反应,只是相互之间的物理作用;所得纳米二氧化硅材料在1200℃煅烧初步表现为部分晶态,1500℃煅烧下已完全为晶态物质,离子液体的加入减缓了SiO_2晶型的转变。 【关键词相关文档搜索】:材料学; 离子液体; 纤维素; 杉木粉; 酚醛树脂胶粘剂; 纳米二氧化硅