1-辛基-3-甲基咪唑溴化盐离子液体的制备和应用

以N-甲基咪唑和1-溴代正辛烷反应合成溴代1-辛基-3-甲基咪唑盐[C_(8)MIm]Br。探讨了[C_(8)MIm]Br在两个方面上的应用。首先,[C_(8)MIm]Br作为中间体经阴离子置换反应制备1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[[C_(8)MIm]PF_(6)],利用红外和核磁对两种离子液体结构进行表征,确定其分子结构和组成。其次,将[C_(8)MIm]Br和十二烷基苯磺酸钠作为结构导向剂制备具有光催化活性的三氧化钨,三氧化钨对甲基橙溶液的光催化效果可达97%以上。

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。

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。

溴化1-癸基-3-甲基咪唑离子液体+脂肪醇二元溶剂体系的物理化学性质

在大气压力0.1 MPa及288.15-308.15K温度下测定了溴化1-癸基-3-甲基咪唑离子液体（[C10mim]Br）＋脂肪醇{乙二醇（EG）/1,2-丙二醇（PG）/正丙醇（NPA）}三个二元体系的密度（ρ）、折光率（nD）和黏度（η）。计算获得了过量摩尔体积（VEm）和折光率偏差（ΔnD）,并用RedlichKister方程对衍生性质数据进行拟合。密度、折光率和黏度值随组成的变化用多项式方程进行了拟合。通过对实验数据的比较,总结出脂肪醇的碳链长度和羟基个数以及温度等对物化性质的影响。

溴化1-(α-甲基丙烯酸)-3-甲基咪唑离子液体的合成

以丙二酸二乙酯为原料,经过碳负离子反应、卤化反应和离子化反应3步合成了标题化合物,3步反应总收率为24.63%。其结构经1HNMR和IR表征。

乙酸乙酯-乙醇-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐物系汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer汽液平衡釜测定了乙酸乙酯-乙醇-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([omim]BF_4)三组分物系的等压汽液相平衡数据。采用NRTL方程对实验数据进行了关联,得到方程参数,活度系数的计算值与实验值的偏差为3.12%。实验结果表明,加入[omim]BF_4使汽液平衡线偏离乙酸乙酯-乙醇二组分物系的汽液平衡线,[omim]BF_4含量越大,偏离程度越大;[omim]BF_4具有明显的盐析效应,能够增大乙酸乙酯对乙醇的相对挥发度;当x([omim]BF_4)为10%时,乙酸乙酯-乙醇物系的共沸点消失,随[omim]BF_4含量的增加,乙酸乙酯对乙醇的相对挥发度增加。

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成及溶解性能的研究

以N-甲基咪唑和溴乙烷为原料,合成中间体[Emim]Br,讨论原料配比、溶剂、反应时间和反应温度对[Emim]Br产率的影响,最高产率为94.63%。四氟硼酸钠与中间体[Emim]Br以等摩尔比进行反应,确定最优的合成条件,在最佳合成条件下目标离子液体的转化率为94.45%。浊点法测定溶解度表明甲苯等溶剂在[Emim]BF4离子液体中有较好的溶解性能。

异丙醇-水-1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([OMIM]BF4)的异丙醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,加入[OMIM]BF4摩尔分数为10%时异丙醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[OMIM]BF4摩尔分数分别为20%和30%时,偏离程度越大;[OMIM]BF4表现出盐效应,使异丙醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丙醇-水物系的共沸点;[OMIM]BF4摩尔分数越大,盐效应越明显,随着[OMIM]BF4摩尔分数的增加,异丙醇对水的相对挥发度增加。[OMIM]BF4可以作为异丙醇-水物系萃取精馏的溶剂,适宜的[OMIM]BF4摩尔分数为20%。用NRTL模型对数据进行了关联,关联的结果和实验计算值差不多,符合实验趋势。

乙酸乙酯-乙腈-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐物系等压汽液相平衡数据的测定与关联

在101.3 k Pa下,用改进的Othmer釜测定了乙酸乙酯-乙腈-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF_6)三组分物系的等压汽液相平衡数据,并应用NRTL模型对汽液相平衡的数据进行了关联。实验结果表明,[OMIM]PF_6对乙酸乙酯有明显的盐析效应;离子液体的加入使乙酸乙酯-乙腈二组分物系的汽液平衡曲线发生偏离,离子液体加入量越大,偏离程度越大;乙酸乙酯-乙腈-[OMIM]PF_6三组分物系乙酸乙酯的汽相摩尔分数的实验值与计算值的绝对平均偏差为0.004,温度平均偏差为0.4 K。

甲醇-碳酸二甲酯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐物系的等压汽液平衡测定及UNIFAC关联

在101.32 kPa下,用改进的Othmer汽液平衡釜测定了甲醇-碳酸二甲酯(DMC)-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([omim]BF4)物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联,得到了新基团—OCOO—与—CH2—,CH3OH,—[mim]BF4基团间的UNIFAC作用参数。与传统基团划分的UNIFAC模型关联结果相比,采用新基团划分法推算得到的汽液平衡数据与实验值偏差更小。实验结果表明,加入离子液体[omim]BF4使汽液平衡线偏离甲醇-DMC二组分物系的汽液平衡线,[omim]BF4含量越大,偏离程度越大;[omim]BF4具有明显的盐析效应,能消除甲醇-DMC物系的共沸点;[omim]BF4可作为甲醇-DMC物系萃取精馏的溶剂;UNIFAC方程可用于预测甲醇-DMC-[omim]BF4物系的汽液平衡。

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液对CO_2的吸收特性

以1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐（[APMim]Br）为功能型离子液体,考察了其水溶液对CO2的吸收性能。实验结果表明,[APMim]Br水溶液的含水量（w）为65%~85%较适宜,在该含水量下,[APMim]Br水溶液对CO2具有优异的吸收-解吸特性。含水量增大可大幅提高[APMim]Br水溶液对CO2的物理吸收能力。随压力的增大,[APMim]Br水溶液对CO2的物理吸收量基本呈线性增长趋势,遵循亨利定律。温度对[APMim]Br水溶液物理吸收能力的影响显著大于对化学吸收能力的影响。当压力一定时,[APMim]Br水溶液对CO2的吸收-解吸范围随含水量的增大而变宽。[APMim]Br水溶液在同等条件下对CO2的吸收能力优于醇胺溶液。

溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑对小鼠的肝脏毒性及其作用机制

研究离子液体溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑盐([C14mim]Br)对小鼠的肝脏毒性及其作用机制。实验设立3个剂量的染毒组(1/16 LD50、1/8 LD50、1/4 LD50)和1个空白对照组,考察昆明种小鼠染毒14 d后,[C14mim]Br对小鼠血清生化指标、肝脏抗氧化酶活性及脂质过氧化产物的影响,并观察肝脏组织的病理变化。与对照组相比,小鼠染毒后,血清中ALT、AST、DBIL和γ-GT明显升高;肝组织受到不同程度的损伤,HSI增大,蛋白质含量降低。当染毒剂量为1/4 LD50时,肝脏中SOD活性和GSHPx活性显著降低,MDA的含量则明显增加。实验结果表明,[C14mim]Br可损伤小鼠的肝脏功能,破坏机体的抗氧化防御系统,造成氧化损伤和脂质过氧化。

微波法合成溴化1-丁基-3-甲基咪唑反应条件的优化

微波法合成溴化1-丁基-3-甲基咪唑,通过正交试验,对微波反应条件进行优化研究。考察原料配比、微波照射时间、微波功率对该反应的影响。结果表明:该反应以1∶1.3原料摩尔比、在200 W微波功率下照射180 s为较佳的微波反应条件,收率可达98.9%。

反相高效液相色谱检测法测定溴化1-乙基-3-甲基咪唑-水体系中青蒿素

建立了反相高效液相色谱(RP-HPLC)定量检测离子液体溴化1-乙基-3-甲基咪唑-水体系中青蒿素含量的方法。检测条件为:室温(25±1)℃,C18反向柱(250mm×4.6mm,5μm),以V(甲醇)∶V(0.01mol/LHAc-NaAc溶液,pH=5.9)=60∶40混合溶液为流动相,流速0.5mL/min,检测波长为260nm。青蒿素浓度在5～30mg/L之间线性回归方程为y=2.20326×107x-30928.7,相关系数r=0.9990。本方法回收率为100.2%;相对标准偏差(RSD)为0.42%。

微波法合成1-丁基-3-甲基咪唑溴盐

以溴代正丁烷与N-甲基咪唑为原料,利用微波法合成咪唑类离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br),考查设定温度、微波功率、反应时间及原料摩尔比对产品收率的影响.实验结果表明较优的实验条件为:设定温度120℃,微波功率400 W,反应时间15 min,n(N-甲基咪唑)∶n(溴代正丁烷)=1∶1.1;收率为98.81%.产品结构经红外光谱、核磁氢谱确证.并对1-丁基-3-甲基咪唑溴盐的吸水性及溶解性进行测试.

超声波法辅助合成1-丁基-3-甲基咪唑溴盐及其结构表征

以N-甲基吡唑和溴代正丁烷为原料,采用超声波辅助法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br).通过正交设计考察了超声波功率、摩尔比(N-甲基咪唑∶溴代正丁烷)、反应温度、反应时间对产物收率的影响,并通过IR、~1HNMR和^(13)CNMR对产物进行了结构表征.结果表明:较优的合成条件是超声波功率400 W,摩尔比为1∶1.10,反应时间45 min,反应温度80℃.

甲醇-苯-l-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐物系汽液平衡的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-苯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联。实验结果表明,加入离子液体[OMIM]BF4使汽液平衡线偏离甲醇-苯二组分物系的汽液平衡线,[OMIM]BF4含量越大,偏离程度越大。[OMIM]BF4具有明显的盐析效应,能增大甲醇与苯的相对挥发度,随[OMIM]BF4含量的增加,甲醇与苯的相对挥发度增加,当x([OMIM]BF4)=30%时,甲醇-苯物系的共沸点消失。[OMIM]BF4可作为甲醇-苯物系萃取精馏的溶剂。

微波及超声波辅助合成溴化1-丁基-3-甲基咪唑

用溴代正丁烷与N-甲基咪唑,在微波辐射和超声波协同作用下合成离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,通过正交试验设计方法考察实验条件最高温度,合成反应时间,微波功率和超声波功率对合成产率的影响,优选得到最佳的合成所需要的实验条件:超声波功率100 W、微波功率400W、反应时间60min和最高温度60℃.溴化1-丁基-3-甲基咪唑的结构通过红外光谱进行表征.在超声波和微波的协调作用下,此反应具有合成反应所需时间短,合成产物产率高,实验操作过程简便等优点.