氨基酸离子液体的理论研究：结构、分子间相互作用及碱性

利用密度泛函理论,对6种氨基酸阴离子和不同链长咪唑阳离子形成的离子液体的结构、阴阳离子间相互作用以及碱性进行理论研究。优化得到5种稳定构型,并且阴阳离子间存在2种氢键。利用分子中的原子理论(AIM)、非共价键相互作用理论(NCI)及自然键轨道理论(NBO)进行分析,结果显示阴离子羰基中的O与H(C2)能形成更强的氢键且具有一定的共价性质。利用最负表面静电势(V_(s.ming))和平均局部离域化能(I_(s.ming)),在微观水平上对氨基酸离子液体的碱性进行分析,发现当引入氨基或羟基到阴离子中时,离子液体的碱性变强。

含卤素原子离子液体中卤键作用的理论研究进展

综述了离子液体中卤键作用的理论研究进展,展望了卤代离子液体在酸性气体吸收中的应用潜力。相对于离子液体中的氢键作用,阴阳离子间的卤键作用具有很强的方向性。卤代离子液体中存在卤键环状结构,其阳离子中的卤素原子可以与CO2分子之间形成X···O型弱相互作用,因而CO2气体在卤代离子液体中的溶解度可能增加。鉴于卤代离子液体特殊的结构和性质,今后应该侧重于研究其结构与性能之间的关系、动力学行为以及酸性气体在其中的溶解机制等。

功能性离子液体萃取水溶液中Cu^(2+):实验与理论

本工作针对含硫脲基咪唑憎水功能离子液体在溶液中Cu2+萃取方面的应用及其机理进行研究.考察了萃取两相体积比、金属离子浓度、时间、无机盐Na Cl、溶液p H及离子液体烷基链长等因素的影响.结果表明:室温条件下,0.1m L离子液体[CnMPSM][PF6](n=4、6、8)与5 m L 21.94 mg/L的氯化铜溶液室温条件下超声混合30 min,溶液中Cu2+的去除率即超过95%;且此类离子液体对金属离子的萃取效果顺序为:n=4≈n=6>n=8.以[HMPSM][PF6]为研究对象,发现溶液中无机盐Na Cl的含量以及溶液p H对金属离子的萃取效果影响不明显.与传统离子液体[Cnbim][PF6](n=6、8)相比,硫脲基的引入使其萃取率由20%左右提高到99%,且有效避免因阳离子交换而引起水中咪唑阳离子含量增加问题.通过理论计算发现,功能离子液体对金属离子的萃取依赖于官能团中的S元素与Cu2+之间较强的静电及路易斯酸碱作用,与萃取实验中离子液体未和Cu2+发生阳离子交换作用相吻合.