硝酸体系中双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]萃取稀土的机理研究

研究了双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中对稀土的萃取性能。通过与有机羧酸类萃取剂CA-12/CA-100及中性有机膦(磷)类萃取剂TBP和P350的比较得知,在相同条件下,萃取能力按如下顺序降低:[A336][CA-12]/[A336][CA-100]>CA-12/CA-100>P350>TBP。利用斜率法探讨了[A336][CA-12]/[A336][CA-100]萃取稀土的机理和反应方程式,表明双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中对稀土萃取符合离子络合机理。同时考察了萃取时间以及温度对萃取性能的影响。结果显示,双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中萃取稀土是快速平衡的放热反应。而循环和反萃实验说明双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]稳定性好,易反萃,是一种富集分离稀土的优良萃取剂。

功能离子液体复合体系中钯催化的Heck偶联反应

在[BMIM][TPPMS]离子型膦配体和碱性离子液体[BMIM][OAc]组成的功能离子液体复合体系中,PdCl2(CH3CN)2可以有效地催化溴苯和丙烯酸乙酯的交叉偶联(Heck)反应,产物肉桂酸乙酯(反式)的收率达到60%.锚定在功能离子液体复合体系中的Pd催化剂循环使用11次后仍保持良好的活性和稳定性.该催化剂体系的良好活性和稳定性可归因于三个方面[BMIM][TPPMS]和[BMIM][OAc]间的协同配位效应;以[BMIM][OAc]作为Heck反应的缚酸剂,避免了无机盐粘稠物的形成;生成的副产物[BMIM]Br可以有效溶解钯黑,避免了钯黑的析出.该离子液体催化体系对不同底物的Heck偶联反应也表现出良好的普适性.

咪唑型功能离子液体合成及其对铀(Ⅵ)的萃取

通过在阳离子结构中引入铀酰离子萃取剂磷酸三丁酯(TBP)的功能结构,设计合成了两种咪唑型离子液体,使该离子液体在硝酸介质中萃取铀酰离子时,既是稀释剂又具有萃取剂功能。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(1 H NMR)和元素分析,对合成的离子液体结构进行了确认,并对硝酸介质中萃取铀酰离子进行了初步研究。结果表明:室温条件下,所合成的具有特定功能的离子液体可在硝酸介质中萃取铀酰离子,萃取率可达90%以上。

双功能离子液体萃取剂[A336][P204]萃取Ce(IV)和F(I)的动力学(英文)

利用层流恒界面池研究在硫酸体系中双功能离子液体萃取剂[[A336][P204]]萃取Ce(Ⅳ)和F(Ⅰ)的动力学过程,以便阐述萃取机理及萃取过程中的传质机制。在动力学数据分析中采用假一级反应动力学方法处理。通过讨论在Ce(Ⅳ)和Ce(Ⅳ)-F(Ⅰ)的混合体系中搅拌速率、比界面积和温度对萃取的影响,推导出萃取过程是由水相和界面混合化学反应控制的。通过研究在Ce(Ⅳ)和Ce(Ⅳ)-F(Ⅰ)的混合体系中各反应物对萃取速率常数的影响,从而确定了反应速率方程。通过机理和动力学模式的推导,验证了萃取反应速率方程的可靠性。

功能离子液体催化分子氧氧化醇为醛酮

2，2，6，6-四甲基-N-氧自由基哌啶醇（2，2，6，6-tetramethyl-piperidin-4-ol-N-oxyl，TEMPO）与氯乙酰氯反应生成2-氯乙酸-2，2，6，6-四甲基-1-氧-4-哌啶醇酯，该酯与N-甲基咪唑发生季铵化反应后再与六氟磷酸钾进行离子交换制得2，2，6，6-四甲基-N-氧自由基哌啶醇负载离子液体TEMPO-IL。温和条件下以离子液体1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐（1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate，[bmim]PF6）为溶剂，TEMPO-IL和CuCl为催化剂，分子氧氧化各种醇为相应的醛或酮。研究发现，该氧化体系对苄醇和烯丙醇有较好的氧化效果，65℃下反应10h左右，转化率可达99％，收率可达80％～90％。氧化体系对醛酮有高度的选择性，在实验所采用的条件范围内未检测到有羧酸生成。溶剂和催化剂可循环使用，在苯甲醇的氧化中，溶剂和催化剂循环使用6次，反应转化率和苯甲醛的收率保持不变。

Br■nsted酸性功能离子液体存在下甲苯的硝化反应

为探索一条绿色硝化反应途径,研究了在无挥发性有机溶剂存在的条件下,基于N-丁磺酸吡啶阳离子的Br■nsted酸性功能离子液体[SO3H(CH2)4Py]X(X-为pTSO-、BF4-、NO3-、HSO4-、CF3COO-)在甲苯的HNO3(质量分数67%)硝化中的作用,考察了离子液体的用量、反应时间、反应温度、不同的阴离子(X-)对反应的影响。发现可提供两个质子酸性位的[SO3H(CH2)4Py]HSO4存在下的硝化反应过程伴随较少的副反应,表现出了最佳催化效果,甲苯与硝酸的摩尔比为1∶1,离子液体的摩尔分数为5%,70℃反应12 h,一硝基甲苯的收率为39.6%,甲苯的转化率为45.9%,同时邻对位比为1.18;通过GC-M S测试确定无二硝基甲苯生成,主要副产物为苯甲酸。离子液体可重复使用4次。

Brφnsted酸性功能离子液体催化合成抗氧剂330

以吡啶和丁烷-1,4-磺酸内酯为原料,制备了4种B rφnsted酸性功能离子液体,并用于抗氧剂330:1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯的催化合成。系统考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂重复使用对收率的影响。结果表明,在0℃,以CH2C l2为辅助溶剂,n([N-C4H8SO3HPyrid ine](HSO4-)∶n(1,3,5-三甲基苯)∶n(3,5-二叔丁基-4-羟基苄甲醚)=1∶3∶10,反应3 h,收率可达89.6%。

混合型功能离子液体用于复杂基质样品中汞离子检测的研究

以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4MIM][PF6])为辅助溶剂,1-(3-甲基硫脲基丙基)-3-乙基咪唑六氟磷酸盐作为主要吸附试剂。按一定比例混合两种离子液体,得到兼备流动性,吸附性的混合离子液体,用于吸附水样品,污水样品,高盐态样品消化液中的重金属汞离子,用酸性溶液反萃取达到净化的目的,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定其含量。目标物在0.5～100.0 ng/mL范围内呈现良好的线性关系,在1～50 ng/g添加量下,回收率在89.4%～92.5%之间,相对标准偏差小于2%。方法检出限为1.0 ng/g。混合离子液体吸附并测定复杂基质样品中汞离子,代替传统固相萃取法,待测样液中轻金属盐含量极少,对大型仪器ICP-MS的污染更小。检测结果非常稳定,准确,适用于批量化复杂基质样品中汞离子检测。

功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。

胺基咪唑功能离子液体[NH_2e-mim][BF_4]的合成与制备

胺基咪唑功能离子液体在固定CO2方面具有独特的优势,但其合成制备步骤复杂,产率低,成本高等局限了它的广泛应用。采用两步合成法合成了1-(1-胺乙基)-3-甲基咪唑氟硼酸盐([NH2e-mim][BF4]),通过核磁共振和红外光谱进行结构表征,并测定了其纯度及密度、黏度、表面张力、电导率等物理化学性质。实验表明:离子液体(简称IL)合成最佳工艺条件是原料配比n(3-溴丙胺氢溴酸盐)/n(N-甲基咪唑)=1.1,以乙醇为溶剂,在343 K下反应24 h,减压蒸馏提纯;合成物胺的含量均在0.935 5 mol NH2/mol IL以上,纯度较高;红外光谱法和核磁共振氢谱分析表明合成了目标产物,298 K下合成的产物的物化性质与文献报道的相近。

负载型二乙酰氧碘苯与功能离子液体协同氧化醇为醛酮

将聚苯乙烯树脂(PS)先碘化再乙酰基化,制得了负载型二乙酰氧碘苯(PS-DIB)作为氧化剂。2,2,6,6-四甲基-N-氧自由基哌啶醇(TeMPO)与1,4-二溴丁烷反应生成4-溴丁氧基-2,2,6,6-四甲基-哌啶-1-氧化物,再与N-甲基咪唑发生季铵化反应,生成的溴化季铵盐与四氟硼酸钠进行离子交换制得氟硼酸型2,2,6,6-四甲基-N-氧自由基哌啶负载离子液体(TeMPO-IL)。室温下,以离子液体1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)为溶剂,PS-DIB为氧化剂,TeMPO-IL为催化剂,选择性协同氧化各种醇为相应的醛或酮。在实验条件范围内未检测到羧酸副产物。氧化剂、催化剂和溶剂均可循环使用,在苯甲醇的氧化中,循环使用5次,反应的转化率和收率均保持基本不变。

功能离子液体[NH_2p-bim]BF_4吸收CO_2的密度泛函研究

用密度泛函理论对功能化离子液体[NH2p-bim]BF4吸收CO2的作用机制进行了理论研究。在RB3LYP/6-311++G**的计算水平对离子液体[NH2p-bim]BF4的结构以及CO2与该离子液体反应可能生成的产物进行了全优化,获得了优化结构的振动频率和热力学数据。计算结果表明,离子液体[NH2p-bim]BF4吸收CO2主要是通过离子液体的阳离子[NH2p-bim]+自偶解离的[NHp-bim]与CO2分子结合生成[O2C-NHp-bim],其结合能为238-260 kJ/mol。

Schiff碱式双功能离子液体的制备与表征

分步合成法了Schiff碱式双反应中心的功能化离子液体:首先通过1-丙胺基-3-甲基咪唑氯与FeCl3合成含有—NH2的Fe基离子液体;然后通过1,3-二氨基-2-丙醇与3,5-二叔丁基水杨醛合成Schiff碱配体H2L及其Co配合物CoL,再通过4-氯丁酰氯的酰氯基与配合物CoL的—OH反应生成含有—CH2Cl的配合物CH2Cl-CoL;最后通过Fe基离子液体的—NH2与配合物CH2Cl-CoL的—CH2Cl之间的键合反应合成Schiff碱式双功能离子液体.通过有机元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振波谱、电喷雾电离质谱、电感耦合等离子体-质谱和拉曼光谱对各化合物进行了结构表征,确定Schiff碱式双功能离子液体的阳离子为Schiff碱Co络合阳离子,阴离子为Fe的络合阴离子.

功能离子液体在镧锕系离子萃取分离中的研究进展

离子液体因其独特的物化性质已成为溶剂萃取领域中绿色环保、极具应用前景的稀释剂。除了对萃取剂和萃合物有良好溶解性之外,离子液体萃取体系通过离子交换机理的协同作用,往往还展现出更优的萃取性能。而功能离子液体通常是在离子液体结构基础上进行化学修饰,使其兼具离子液体和螯合基团的双重功能,在萃取过程中不仅能用作稀释剂,还具有萃取作用。近十余年来,功能离子液体在放化分离领域已引起广泛关注。本文首先对离子液体和功能离子液体进行了简介,重点讨论其结构上的关联与区别;再以功能为导向,综述了功能离子液体在铀酰离子、钍离子、镧系和次锕系金属离子萃取分离方面的国内外研究现状,并对功能离子液体在镧锕萃取分离领域的未来研究趋势进行了展望。

双功能离子液体在氯化物介质中萃取分离Eu^(3+)的应用

研究使用双功能离子液体萃取剂(Bif-ILEs)三辛基甲基氯化铵二(2-乙基己基)磷酸酯([A336][D2EHP])和十四烷基三己基氯化膦二(2-乙基己基)磷酸酯([P_(66614)][D2EHP])、以煤油作稀释剂从氯化物介质中萃取Eu^(3+)的过程,以开发环境友好的铕萃取工艺。通过改变关键工艺参数,研究Eu^(3+)的萃取行为。萃取研究表明,铵基离子液体[A336][D2EHP]对Eu^(3+)的萃取效率优于膦基离子液体[P_(66614)][D2EHP]。例如,使用0.05 mol/L[A336][D2EHP]可以定量萃取Eu^(3+),而需要0.1 mol/L的[P_(66614)][D2EHP]才能达到相同的Eu^(3+)萃取率。对于[A336][D2EHP],铕的萃取为吸热过程。反萃实验表明,使用20%HNO_(3)(体积分数)可以将100%的Eu^(3+)从两种负载的离子液体中反萃下来。在pH值3.2时,分离因子(bY/Eu)最高,达到653.59;在相同pH值下,Eu^(3+)对La^(3+)的分离因子为30.6。采用0.2 mol/L[A336][D2EHP]、相比O/A=1:1和1:2的两级错流萃取,可从废灯管荧光粉浸出液中回收99.98%的Eu和99.99%的Y。

基于多果定离子的双功能离子液体的合成、表征和生物活性

近年,进行了许多研究来开发新的植物保护策略以减少对传粉昆虫具有毒性农药的使用。Rafal Kukawka等人合成了一组基于多果定(N-dodecylguanidine)阳离子的新型双功能离子液体,相对于市售的多果定(N-dodecylguanidine acetate),其物理和生物特性得到了改进。其活性物质在植物组织中残留水平降低了,对传粉昆虫的暴露降低了,其使用的安全性增加了。

多功能离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法检测人尿中5种邻苯二甲酸酯代谢物

将多功能离子液体与分散液液微萃取(DLLME)技术相结合,建立了测定尿液中5种邻苯二甲酸酯类(PAEs)物质代谢产物的高灵敏度新方法。对影响DLLME效率的各单因素进行了优化,包括萃取剂的种类及体积、分散剂的种类及体积、萃取温度、超声时间、冷却时间、离心时间和盐效应等条件,经过严格的优化,最佳的萃取条件分别为:萃取剂[C8MIM][PF6]35μL,分散剂[BSO3HMIm][OTf]30μL和[C4MIM][BF6]120μL,萃取温度为35℃,超声时间5 min,冷却时间5 min,离心时间5 min,盐析剂NH4PF60.1 g。在最佳的萃取条件下,5种PAEs代谢物在0.5~1000μg/L范围内具有良好的线性关系,决定系数(R2)均大于0.9955,方法检出限为0.16~0.19μg/L,尿液中添加低中高水平(5、20、100μg/L)的PAEs代谢物,其回收率为92.9%~105.0%,日内精密度及日间精密度的相对标准偏差(RSD)均小于5.96%,方法学验证各指标及稳定性均符合分析要求。对所采集的10份糖尿病患者的尿液进行检测,并对该人群PAEs代谢物的暴露水平进行评价。结果表明,各PAEs代谢物均有检出,其中邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(MEHP)的检出率为100%。总之,该方法萃取过程中未添加有毒的有机试剂,均使用多功能离子液体作为萃取剂、分散剂和盐析剂,萃取过程绿色环保,简单高效;方法的灵敏度较高,稳定性较好,适用于人体尿液中痕量PAEs代谢物的检测。

苯并噻唑型功能化离子液体催化酮酚缩合反应的研究

以N-(3-磺酸基丙基)苯并噻唑、N-(3-磺酸基丙基)-2-巯基苯并噻唑为阳离子和硫酸氢根、对甲苯磺酸根为阴离子合成了4种功能化离子液体(ILs)。利用IR、1HNMR和MS对ILs进行结构表征;利用Hammett法和Ellman法对功能化离子液体的酸度和有效巯基含量等催化性能指标进行表征。同时,评价了该系列功能化离子液体在苯酚分别与环己酮、苯乙酮缩合反应中的催化效果,其中以阳离子结构中含有—SH、阴离子为对甲苯磺酸根的功能化离子液体对不同的酮底物均表现出良好的催化效果。考察反应温度对ILs催化酮酚缩合反应的影响,探究脂肪酮和芳酮的反应活性差异,结果表明,环己酮反应活性明显高于苯乙酮,且酚酮缩合反应是具有动力学和热力学控制特征的反应。基于实验结果分析了ILs催化酮酚缩合反应的可能机理。

磺酸功能化离子液体催化制备薯蓣皂苷元研究

目的:探索磺酸功能化离子液体1-磺丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐([BHSO_(3)MIm]CF3SO_(3))作为催化剂在薯蓣皂苷元制备中的应用。方法:以盾叶薯蓣提取粗皂苷为原料、[BHSO_(3)MIm]CF3SO_(3)为催化剂,水解制备薯蓣皂苷元。通过单因素试验对反应温度、反应时间、离子液体用量、溶剂体积进行考察,采用响应面分析方法进一步优化反应条件,确定最佳反应条件。进行12次循环实验,考察该离子液体循环使用性能。结果:最佳反应条件为反应温度100℃、反应时间5.17 h、离子液体用量2.56 g、水溶剂体积6 mL,在该条件下薯蓣皂苷元产率为12.99%。该离子液体循环6次时,循环效率为82.70%,循环10次时循环效率降至58.12%。结论:在薯蓣皂苷元制备过程中,[BHSO_(3)MIm]CF3SO_(3)作为酸催化剂,表现出了水解效率高、性能稳定、易于回收、循环使用性能良好等优势,具备较强的应用前景。

氨基改性二氧化硅固载碱性离子液体催化Knoevenagel反应

在硝酸铈铵引发下,将1-乙烯基-3-氨乙基咪唑氢溴酸盐([VAIm]Br·HBr)固载于3-氨丙基三甲氧基硅烷改性后的介孔二氧化硅(MSN-NH_(2))表面,再用KOH处理制备了MSN-NH-[VAIm]OH催化剂。并采用FTIR、TG、N_(2)吸附-脱附和XRD等方法进行了表征。实验结果表明,基于0.5g的MSN-NH_(2)载体的较优制备条件为1.4mmol[VAIm]Br·HBr、0.20g硝酸铈铵、40℃和12 h,将制备得到的MSN-NH-[VAIm]OH应用于催化苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel反应,苯甲醛转化率和苯亚甲基丙二腈的选择性分别高达99.0%和100%,催化剂可稳定循环使用5次以上。