超声波辅助法合成离子液体[C2OHmim]BF4及其双水相体系的研究

采用超声波辅助法合成了N-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C2OHmim]BF4),产率达57.69%,并建立了[C2OHmim]BF4和无机盐形成的离子液体双水相体系。结果表明,盐的种类和浓度对体系的形成影响很大,(NH4)2SO4能与[C2OHmim]BF4水溶液形成双水相体系。在2 mL[C2OHmim]BF4与3 mL水的混合溶液中加入0.750 0 g(NH4)2SO4后,能形成稳定的双水相且相比达0.923,接近于1;在pH=6～9时,溶液酸度对体系相比的影响较小;在不同温度下体系的热稳定性较好,受温度影响不大;离子液体可再利用。

Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在[Bmim]BF_4-FeCl_3-H_2O体系中的电化学行为

采用循环伏安法研究了Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中的电化学行为。研究表明,在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中只观察到Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原反应,没有观察到Fe(Ⅱ)/Fe的氧化还原;Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原反应是扩散控制的可逆过程。还原峰值电流随扫描速率增大而增大,并符合Randles-Sevcik方程。Fe(Ⅲ)在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中的扩散系数与温度的关系符合Arrhenius公式,其扩散活化能为41.432 kJ/mol。

Zn(BF_4)_2·6H_2O:Co^(2+)晶体自旋哈密顿参量的理论研究

用基于基团途径(或半经验的分子轨道法)的微扰公式计算了Co2+离子在Zn(BF4)2.6H2O晶体中的三角对称Zn2+位置的自旋哈密顿参量(g因子和超精细结构常数).通过计算,我们发现Co2+杂质中心的八面体是三角伸长的,且常数为负值.对上述结果的合理性进行了讨论.

[EMIM]BF_4离子液体催化合成镇痛消炎药酮咯酸中间体2-苯甲酰吡咯

制备了离子液体[EMIM]BF4,并用于催化合成镇痛消炎药酮咯酸中间体2-苯甲酰吡咯。考察离子液体[EMIM]BF4的催化活性及重复使用性能,研究了原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件的影响。较佳工艺条件为:反应物料配比n([EMIM]BF4)∶n(苯甲酰氯)∶n(吡咯)=1.0∶1.0∶1.2,反应温度50℃,反应时间8h。在此条件下,2-苯甲酰吡咯收率达86%以上,纯度达99%。其离子液体可重复利用,经5次利用后产物收率仍在80%以上,并可避免使用有机溶剂。

[Bmim]BF_4-H_2O体系超额摩尔体积测定及关联

合成并表征离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4),测定[Bmim]BF4-H2O二元混合物在不同温度下的密度值和超额摩尔体积.结果表明,在所有组成范围内,体系的超额摩尔体积都为正值,且不同温度下的等温线都存在一极大值点;同时,所有等温线的极值点所对应的H2O的摩尔分数基本上在50%左右.不同温度下超额摩尔集体的变化趋势相似,而在组成相同的情况下,随着温度的增加,超额摩尔体积变大.采用Redlich-Kister方程对[Bmim]BF4-H2O的超额摩尔体积进行关联,最大标准偏差为1.32%.

采用萃取剂[Omim][BF_4]分离提取铬渣中的Cr_2O_7^(2-)

铬渣是重要的工业固体废物,具有极其严重的环境危害性,分离提取铬的资源化利用是减少铬渣环境污染和资源浪费的有效途径。以1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([Omim][BF_4])为萃取剂,戊醇为稀释剂,对铬渣酸浸液进行萃取和反萃取实验。在萃取实验过程中,分别考察萃取剂浓度、时间、pH等条件的影响作用。采用斜率法及红外光谱分析进行了萃取机理研究,最后进行了反萃取实验研究。结果表明:在萃取剂浓度ρ([Omim][BF_4])=50.0 g/L、6.0 min、pH为1.408~2.006条件下,Cr_2O_7^(2-)的萃取率达到94.81%;[Omim][BF_4]对Cr_2O_7^(2-)的萃取主要是根据软硬酸碱理论通过离子缔合形成萃合物达到较高的萃取率;在pH=10、反萃取剂为0.5mol/L NaBr+0.5 mol/L(NH_4)_2SO_3、15.0 min的条件下,铬的反萃率达到99.35%。实现了铬渣中铬资源的分离提取。

自旋交叉配合物[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)的研究进展

自旋交叉配合物[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)在室温附近表现出较宽的温度磁滞现象,在光热开光、信息显示以及数据存储等方面具有潜在的应用,是目前自旋交叉领域最值得关注的配合物之一。本文主要从材料合成方法、性能影响因素以及器件应用等方面对[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)分子材料近十年来的研究进展进行了系统的介绍。[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)的合成方法主要有简单混合和反相胶束法,此外为了消除合成过程中的分子团聚,通常在反应体系中引入具有较大比表面积的分散基质,比如介孔二氧化硅、氧化石墨烯等;自旋交叉性能的影响因素主要包括表面活性剂、分子内的结晶水、外部压强、热退火以及机械球磨等;器件应用方面主要从[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)分子薄膜的制备出发,讨论了相关的器件应用进展。最后,本文对[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)的最新研究进展进行了总结,并对[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)的未来发展趋势进行了展望。而[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)的新型薄膜制备工艺可以为相关器件制备打下扎实的基础,从而推动自旋交叉配合物的应用发展。

双(2,4,6-三氯苯基)乙二酸酯的绿色合成

以2,4,6-三氯苯酚、乙二酰氯为原料合成化学发光材料双(2,4,6-三氯苯基)乙二酸酯.讨论了以传统溶剂苯作为反应介质改变原料配比或添加催化剂等不同反应条件下的反应情况,并且与不同离子液体作为反应介质的反应情况作对比,结果表明:苯为反应介质时,乙二酰氯稍过量,不加催化剂是最优反应条件,利用最优条件以离子液体为反应介质进行反应,反应时间缩短了一半,比传统反应产率增加了40.8%,且后处理简单,利用回收的离子液体重复反应,产率不减少,实现离子液体重复利用,达到绿色合成之目的.

可用于生物催化合成的离子液体的制备

以N-甲基咪唑、2-溴戊烷为原料,合成了中间体溴化1-仲戊基-3-甲基咪唑([2pentMIM]Br),与NaBF4反应制备了离子液体1-仲戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([2pentMIM]BF4)。探讨了反应时间、反应温度、料液比、溶剂等对中间体及离子液体产率的影响。结果表明,最佳制备工艺条件为:反应物料液比n(2-溴戊烷)∶n(N-甲基咪唑)=1.4∶1,反应温度80℃,反应时间20 h,转化率为92.02%,中间体使用丙酮为溶剂,等摩尔NaBF4室温下反应1.5 h,离子液体的产率为94.49%。验证了离子液体的酶生物催化合成LAP的活性。