溴化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体合成反应动力学研究

由N-甲基咪唑和溴代正丁烷合成了溴化1-正丁基-3-甲基咪唑离子液体,通过测定反应物浓度随时间的变化,采用微分法绘制反应动力学曲线,研究了反应动力学特征和反应的热效应。

离子液体溴代1-丁基-3-甲基咪唑盐合成的红外光谱分析

本实验建立以红外光谱法,利用特征吸收频率处的红外吸收率测得合成离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的中间产物溴代1-丁基-3-甲基咪唑盐的含量,应用于探索1-丁基-3-甲基溴代咪唑盐合成的最佳反应条件,结果表明反应温度为65℃,时间50分钟时产物得率高。

超临界法制备离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴化盐

以超临界CO2为溶剂,由N-甲基咪唑和溴代正丁烷制备了标题化合物,并采用超临界CO2萃取的方法纯化产物。考察了超临界CO2温度、压力和时间对反应产率及对未反应的溴代正丁烷的萃取率的影响。产物的结构和纯度通过1HNMR表征。

室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的合成研究

由1-甲基咪唑和溴代正丁烷合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,讨论了温度和反应自身放热对此步反应的影响。中间体再经过阴离子交换,得到了标题化合物,收率为92%。产物的结构经IR和1HNMR确认。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的制备与应用

以磷酸三丁酯和N-甲基咪唑为原料,一步合成出了1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐。该产品为一种新型的水溶性离子液体,浅棕色,其在25℃下的黏度和密度分别为3.45×10-3Pa.s和1.045 kg/m3。经电喷雾质谱测定其阴阳离子分别为磷酸二丁酯[(BuO)2P(O)O]-和1-丁基-3-甲基咪唑。由于空间位阻的影响,无论磷酸三丁酯和N-甲基咪唑的摩尔比如何,其产物中只有磷酸二丁酯阴离子,因此产物纯度高,易分离。实验表明,该离子液体对汽油中的3-甲基噻吩和二苯并噻吩具有良好的萃取效果,可望用于汽柴油的脱硫过程。

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体合成

按照两步法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6),探讨了时间、温度、溶剂、反应物配比等对中间体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)以及离子液体[Bmim]PF6产率的影响。结果表明,反应物配比为(1∶1.1)^(1∶2),温度70℃,反应30 h,中间体产率为95.91%;中间体中加入等摩尔KPF6,25℃下反应10 h后,离子液体产率为97.26%。

室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的制备及其在有机合成中的应用

目的采用无溶剂微波法制备室温离子液体1丁基3甲基咪唑四氟硼酸盐,并以其作反应溶剂和催化剂合成乙酸苄酯。方法在家用微波炉中间歇式加热。结果与结论在家用微波炉中采用无溶剂、间歇加热方式制备得到1丁基3甲基咪唑四氟硼酸盐,该法反应时间短、收率高;通过引入室温离子液体作为溶剂和催化剂,实现了由醋酸钠与氯苄在相对温和条件下及较短的反应时间内微波法合成了乙酸苄酯,并获得较高收率。

微波法合成离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

由1-甲基咪唑和溴代正丁烷通过微波法合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,考察了微波功率和反应时间对此步反应产率的影响。中间体经阴离子交换,得到标题化合物。产物的结构和纯度通过IR1、HNMR和离子选择电极表征。

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴功能型离子液体对CO_2的吸收性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm][Br])对CO2等酸性气体具有较强的选择性吸收性能,在能源及环保领域有较好应用前景。运用等容饱和吸收法在高压不锈钢反应釜中测得CO2在3种不同含水量的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度数据,实验的温度范围为278.15～348.15K,实验压力由低于大气压到最高6.5MPa。实验结果表明,当水的质量分数达到60.84%以上,离子液体水溶液吸收CO2的能力和速率才会得到显著提升。尤其值得注意的是,在278.15K、120kPa达到吸收平衡时,CO2在含水质量分数为60.84%的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度达到0.459mol CO2.(mol IL)-1,接近理论最大吸收值0.5mol CO2.(mol IL)-1。在较高压力下(3.9MPa)最大CO2吸收量为1.894mol CO2.(mol IL)-1。

微波协同1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体催化酯交换合成肉桂酸正丁酯的研究

研究微波协同1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化酯交换反应合成肉桂酸正丁酯的新工艺,通过优化合成工艺得到了最佳工艺条件:肉桂酸甲酯的量为0.01mol,酯醇摩尔比1∶8,催化剂用量为肉桂酸甲酯质量的16%,微波功率300W,微波温度为80℃,微波反应时间为45min,在此条件下,肉桂酸甲酯的最高转化率达36.07%。

聚丙烯酸锂与1-丁基-3-甲基咪唑溴离子液体的阳离子交换反应

通过聚丙烯酸锂(PAALi)与1-丁基-3-甲基咪唑溴(BmimBr)离子液体进行阳离子交换,将1-丁基-3-甲基咪唑阳离子引入到聚丙烯酸锂结构中,形成了丙烯酸锂(AALi)与1-丁基-3-甲基咪唑丙烯酸盐(BmimAA)离子液体的无规共聚物[P(AALi-BmimAA)].研究了反应时间、温度、投料比、反应物浓度及聚丙烯酸锂分子量等对离子交换程度的影响.对不同离子交换程度时聚合物电导率的研究结果表明,所有共聚物的电导率均比聚丙烯酸锂的有明显提高,并且随着阳离子交换程度的增加,电导率出现极值.在聚丙烯酸锂的15%水溶液中,当Bmim+与Li+的投料摩尔比为1∶1时,在80℃下交换反应24 h,得到的共聚物的Bmim+与Li+摩尔比为0.0387,其电导率最高,为1.44×10-8S/cm,比聚丙烯酸锂的电导率(1.06×10-11S/cm)提高了3个数量级.向此共聚物中掺杂LiTFSI,电导率再次提高2个数量级,最高可达2.90×10-6S/cm.

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成研究

由N-甲基咪唑和溴代正丁烷合成了中间体溴化1-正丁基-3-甲基咪唑,讨论了反应时间和反应温度对反应的影响,最佳的反应条件是:80℃反应18 h。中间体再经过离子交换,得到标题化合物。又采用微波法完成了上述反应,原料配比和微波功率对反应有影响。反应物的摩尔比应在1.1∶1为好,微波功率采用240 W。产物的结构经IR和1H NMR确认。

甲醇对1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸离子液体结构与性质影响的模拟研究

采用分子动力学模拟方法研究了298.15K、0.1MPa下摩尔分数为0.1-0.9的甲醇对1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])结构与性质的影响.获得了体系的密度、径向分布函数、配位数、自扩散系数、粘度和电导率,模拟得到的密度值与实验值符合较好.结果显示:体系各组分之间的径向分布函数随甲醇摩尔分数的增加呈规律性变化;体系内阴阳离子的自扩散系数随着甲醇摩尔分数的增加不断增大;甲醇的加入削弱了阴阳离子之间的相互作用,体系粘度随着甲醇摩尔分数的增加逐渐减小,电导率不断增大.分析空间分布函数得到体系中各组分的三维空间分布情况.

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的热分解动力学研究

利用非等温热重分析法(TG),研究了高纯氮气气氛下1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])的热分解动力学及机理函数。采用等转化率法和多元非线性回归法测定了[bmim][BF4]的热分解动力学。等转化率法表明[bmim][BF4]的活化能为E和指前因子logA分别为:198 kJ/mol和11.94 s-1。多元非线性回归法表明[bmim][BF4]的热分解机理模型函数为:n级自催化反应(Cn),反应级数为n=1.1426,所对应的机理模型函数为fα=1-α1.14261+1.0024α,指前因子logA和活化能E分别11.18 s-1和188 kJ/mol。另外,等转化率法和多元非线性回归法测得的活化能与量子化学计算法得到的活化能值均相吻合。

微波辐射下一步法合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体

采用微波辐射法一步合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([Bmim]PF6)离子液体,产物结构经过IR和1H NMR验证。通过考察各种影响因素对产物的影响得出最佳的反应条件:n(溴代正丁烷)∶n(1-甲基咪唑)∶n(六氟磷酸钾)=1.1∶1∶1.6(摩尔比),70℃以及250 W的微波功率下照射15 min,收率可达到92.7%。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯中β-酮酸酯和环酮的选择性α-单卤代反应研究

采用微波法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯中,β-酮酸酯类化合物及环酮的单卤化反应,与有机溶剂相比,离子液体可以加快反应的速率,缩短了反应时间并提高了产量,而且离子液体中的卤化反应更绿色环保。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的制备及其催化酯化反应的性能

以磷酸三丁酯和1-甲基咪唑为原料采用一步法合成1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯离子液体。利用FTIR和TG方法对该离子液体的结构和热稳定性进行了表征。表征结果表明,该离子液体具有较好的热稳定性。以乙酸正丁酯的合成反应为探针考察了该离子液体对酯化反应的催化活性,考察了反应条件对酯化反应的影响,得到了适宜的反应条件。在正丁醇与乙酸摩尔比3.0、催化剂用量占反应物总质量的8%、反应温度115℃、反应时间2.0h的条件下,乙酸转化率为90.3%,反应后产物与催化剂自动分相。该离子液体重复使用6次后乙酸转化率变化不大,且该离子液体对于其他酯化反应也具有一定的催化活性。

室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的电导率研究

利用磷酸三丁酯与N-甲基咪唑在恒温150℃下一步合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯,考察了其在丙酮,水,DMF,乙酸溶剂中的电导率及摩尔电导率。实验发现该离子液体在不同溶剂中的电导率(κ)相差很大,其顺序为κa(水)>κb(DMF)>κc(丙酮)>κd(乙酸)。在相同温度下,电导率及摩尔电导率随浓度的增大而增大;在相同浓度下,电导率及摩尔电导率随温度的升高而增大。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成及表征

以N-甲基咪唑和溴代正丁烷为原料合成了中间体1-丁基-3-甲基咪唑硼酸盐，讨论了反应温度、反应时间和原料摩尔比对产物收率影响，得到最佳的条件足：溴代正丁烷与N-甲基咪唑以1．1：1（摩尔比）的比例，在70℃下反应24h．中间体经过阴离子交换，得到标题化合物1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐．产物的结构经IR和^1H-NMR确定．

1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中副反应电沉积锌的机理

利用在离子液体中电合成Zn4O13C24H12(MOF-5)时的副反应沉积Zn2+,形成锌层,目前国内外尚无报道。应用循环伏安、交流阻抗、极化曲线等方法研究了在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐体系中Zn2+的阴极电沉积过程、沉积机理。结果表明:Zn2+的沉积机理是一个不可逆的反应,且在一定范围内,其还原峰电流与扫描速度的平方根v1/2成明显的线性关系,该反应属于扩散控制;离子液体与有机配体的协同作用促进了反应电极上的电子转移;用极化曲线和电化学理论推导式计算出的该反应的阴、阳极表观传递系数、反应级数均为1,反应历程有3步,第2步为控制步骤。