[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应性能及机理

采用红外光谱、核磁共振氢谱等实验手段,通过催化剂筛选和单因素实验对[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化甲苯二胺(TDA)与碳酸二甲酯(DMC)合成甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)反应进行研究。结果表明,[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)为该反应的较优催化剂,[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)中乙酸锌为单齿配位结构;在80℃下反应3 h,制得的[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化性能较好。在物质的量比n(TDA):n(DMC)=1:30,质量比m(TDA):m([Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2))=1:0.95,160℃,反应6 h的条件下,TDC收率达94.50%。[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化合成TDC的反应机理为:[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)中的Zn^(2+)与DMC中的羰基氧作用形成新配合物,同时活化了羰基碳;乙酸根与TDA中的氨基作用形成氢键,并活化TDA;被活化的TDA进攻新配合物中被活化的羰基碳,促进了甲氧羰基化反应的进行,生成产物TDC。

CO_(2)在{[Bmim][BF_(4)]+碱金属盐}金属络合离子液体中的溶解度及溶解机理研究

为更加经济有效地捕获CO_(2),减少环境污染,加强资源合理利用,制备不同浓度的[Bmim][BF_(4)]+MBF_(4)(M=Li^(+),Na^(+)和K^(+))金属络合离子液体,在压力100~4 000 k Pa,温度30,40,50℃条件下,使用反应釜进行气体吸收试验,测定CO_(2)在金属络合离子液体(metal complex ionic liquids,MILs)中的溶解度,并采用密度泛函模拟计算MILs与CO_(2)混合体系的稳定构型的电荷分布、Fukui指数和结合能参数,从微观角度分析MILs吸收CO_(2)机理。结果表明:CO_(2)在MILs中的溶解度随温度升高和压力降低而降低;添加碱金属盐可促进离子液体(ionic liquids,ILs)对CO_(2)的吸收,但当ILs中碱金属盐浓度≥1 mol/L时会抑制CO_(2)吸收;0.010 mol/L的[Bmim][BF_(4)]+KBF_(4)吸收CO_(2)量最高;密度泛函计算结果显示[Bmim][BF_(4)]+KBF_(4)体系的K^(+)体积大,氢键作用力强,且K+在ILs中溶解度小,造成的空间位阻较小,因而拥有更多的自由体积容纳CO_(2)。与纯ILs相比,MILs具有更高的CO_(2)吸收量,在温室气体治理中具有较好的应用前景。

[BMIM]HSO_(4)/乙醇降解纤维素残渣的热解行为和产物分布

以微晶纤维素为原料,利用1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BMIM]HSO_4)和乙醇组成的二元溶剂体系,在180℃下对其进行催化降解,得到纤维素固体残渣(solid residue,SRE);考察[BMIM]HSO_4的质量分数对SRE结构特征和热解过程的影响规律,为SRE的资源化利用提供理论基础.通过多种手段对样品进行结构表征,结果表明,所得SRE可保持纤维素的化学结构,但随着[BMIM]HSO_4质量分数的增加,SRE的粒径显著降低,其晶体结构逐渐被破环并转化为热不稳定的无定形结构.随着[BMIM]HSO_4质量分数的增加,SRE的热失重起始温度显著降低,热失重曲线向低温区移动.经[BMIM]HSO_4/乙醇降解处理后,挥发分与残渣的气固作用在SRE热解过程中加强,导致焦炭和气体的产率增加,生物油的产率降低.

离子液体[Bmim]BF_(4)催化合成喹唑啉类化合物的研究

喹唑啉类化合物是一类重要的杂环骨架,普遍存在于各种有机分子和生物碱中。由于其丰富的生物学活性和药理作用,开发其绿色的合成新方法具有重要的意义。报道了以醛类化合物和2-氨基二苯甲酮衍生物为底物,以乙酸铵为氮源,在[Bmim]BF 4催化下合成喹唑啉类化合物的新方法。在最佳反应条件下,以中等至优异的产率合成了22个喹唑啉类化合物,并采用^(1)HNMR、^(13)CNMR对目标产物进行了结构鉴定。该方法无需使用有机溶剂,具有合成方法简单、反应产率高、底物范围广泛等优点,为喹唑啉类化合物的合成提供了新的思路。

离子液体[BMIm]PF_6和[BMIm]NTf_2介质中Ag纳米粒子的制备及表征

在含有对苯二酚的[BMIm]PF。和[BMIm]NTf2离子液体的还原性溶液中。滴加AgNO，溶液制得Ag纳米粒子，通过XRD，TEM，TG和DTA对所制备的Ag纳米粒子的分析表征，表明Ag纳米粒子呈不规则的类球形，为面心立方结构，具有较窄的尺寸范围，粒径在8—43nm。在还原过程中，离子液体同时起到了溶剂和修饰剂的作用，在所生成的Ag纳米粒子的表面形成了一层离子液体的修饰层，稳定了纳米颗粒粒径，阻止了纳米粒子之间的团聚，同时也提高了Ag纳米粒子的热稳定性。

[Bmim]Cl双水相体系对猪皮皮粉溶解性能的研究

实验以溴代正丁烷和N-甲基咪唑为原料,丙酮为溶剂合成目标离子液体氯化1–丁基–3–甲基咪唑([Bmim]Cl)。将合成的[Bmim]Cl、盐和去离子水混合形成离子液体双水相体系,并溶解猪皮皮粉。讨论不同种类的盐和不同质量分数的猪皮皮粉溶于猪皮皮粉溶于离子液体双水相体系的溶解情况。通过研究发现双水相体系中,盐为K2HPO4且浓度为65.5 mg/mL时溶解猪皮胶原情况最好,平且当猪皮皮粉的质量分数为10%时,溶液已经达到饱和。用傅里叶红外光谱仪对回收的离子液体以及猪皮胶原再生膜进行红外分析,观察得到回收的离子液体的较好,猪皮皮粉溶解前后胶原二级结构未发生变化。

氯化胆碱添加剂对[Bmim]Cl-AlCl_3离子液体体系电解精炼铝的影响

研究了AlCl3摩尔分数为0.667的[Bmim]Cl-AlCl3离子液体体系中氯化胆碱(ChCl)添加剂对体系电导率及电解精炼铝的影响.结果表明,当ChCl浓度小于8mmol/L时,体系的电导率随ChCl浓度增加而显著提高,但ChCl浓度进一步增加体系的电导率逐渐降低.添加少量ChCl后,阴极还原峰电位正移,还原峰电流逐渐降低.在温度373K和电流密度50A/m2条件下添加5mmol/LChCl进行恒电流电解,电解过程的槽电压显著降低,阴极电流效率显著提高(接近100%),直流电耗仅为0.611kW·h/kg,只有纯离子液体体系电解铝的50%,且在低碳钢基体上得到的铝沉积层光滑致密、晶粒细化.

[BMIM]PF_6/缓冲液两相体系中固定化β-葡萄糖醛酸苷酶催化特性研究

利用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)/缓冲液两相体系为介质,固定化β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸(GL)合成单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG),以期改善酶催化效能.实验表明,当反应条件固定化酶为0.25g,两相体系中[BMIM]PF6的体积分数为35%,pH为5.0,反应温度为40℃时,酶活力最高达1 000U,远大于纯缓冲液单相体系中的最高酶活力450U.离子液体重复利用实验表明,[BMIM]PF6回收率高于85%,在含有重复回收的[BMIM]PF6介质中,固定化酶相对活力大于93%.

离子液体[bmim]Cl-CrCl_2促进的Reformatsky反应研究

用无水氯化铬(CrCl2)和氯化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Cl)制备了离子液体[bmim]Cl-CrCl2,考察了CrCl2与[bmim]Cl物质的量比以及离子液体与底物物质的量比对Reformatsky反应的影响,研究了[bmim]Cl-CrCl2促进不同底物发生的Reformatsky反应.结果表明,离子液体[bmim]Cl-CrCl2不仅能促进醛、酮与α-溴代酸酯的反应,以极好的产率得到β-羟基酸酯;而且能较好地诱导α-溴代苯乙酮与醛、酮的反应,以较高的产率得到β-羟基酮.该离子液体经处理后可以重复使用,是一种Reformatsky反应的绿色化学方法.

酸改性膨润土对[BMIM]Cl离子液体的吸附

利用酸改性膨润土对低浓度[BMIM]Cl离子液体水溶液的吸附性能进行研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值等吸附条件对离子液体的吸附率的影响。结果表明,酸改性膨润土对[BMIM]Cl的阳离子具有良好的吸附作用。在中性溶液中,酸改性膨润土对离子液体具有最大的吸附率。酸改性膨润土对离子液体的吸附过程是放热过程且属于Langmuir等温吸附,同时,得到膨润土上离子液体吸附的Langmuir等温方程且相关系数大于0.99。

离子液体[Bmim]PF_6萃取四环素类抗生素的研究

用疏水性离子液体[Bmim]PF6萃取分离了四环素类抗生素.用紫外分光光度法进行了检测,同时考察了萃取体系的pH值、萃取的时间、离子液体的用量以及离子液体-水萃取体系对萃取率的影响.结果表明:萃取过程很快就能达到平衡,并且比传统的有机溶剂具有更好的萃取效果;La(Ⅲ)-TC(TC为四环素)、La(Ⅲ)-OTC(OTC为土霉素)和La(Ⅲ)-CTC(CTC为金霉素)的最高萃取率分别为94.13%,51.15%和95.68%.

[Bmim]Cl离子液体中微波辐射加热促进稻草秸秆酸水解制备还原糖

以[Bmim]Cl离子液体为介质,研究了微波辐射加热对硫酸催化稻草秸秆水解的促进作用,并对水解产物中的还原糖进行了测定。着重考察了[Bmim]Cl离子液体用量、硫酸浓度、反应温度和反应时间等因素对还原糖收率的影响,并采用正交试验法对微波辐射下稻草酸水解条件进行了优化。结果表明,在[Bmim]Cl离子液体介质中,用微波辐射加热促进稻草酸水解制备还原糖的最佳条件是:[Bmim]Cl用量10.0ml,硫酸浓度10.0%,微波加热温度85℃,反应时间60min。在此条件下还原糖的收率可达到23.22%,而常规酸水解得到的还原糖收率仅为18.74%。通过显微镜和红外光谱对水解残余物与稻草原料进行分析后发现:水解后的稻草残渣变细、变薄,并且与稻草原料的结构基本一致,保留了较好的纤维素特征。

[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%.

铝基离子液体（BMIM）Br-AlCl3的制备与电沉积应用

在高纯氩气气氛下，将AlCl3与溴化1-丁基-3-甲基咪唑（BMIM）Br反应合成透明的铝基离子液体（BMIM）Br-AlCl3；采用红外光谱仪、扫描电镜及X射线能谱仪对其结构进行表征。在298．15K下进行16h铝电沉积实验，通过循环伏安曲线法测定其电化学窗口。研究结果表明：铝基离子液体（BMIM）Br-AlCl3的电化学窗口为3．40V；扫描电镜分析表明，阴极新生态的铝晶粒生长完整、晶界完善；X射线能谱分析阴极表面新生态铝的结果显示主元素为铝，微量元素为氧。

离子液体[BMIm]BF_4在神华煤溶胀预处理中的应用

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF4)对中国神华煤进行直接液化前的溶胀处理,通过对溶胀度的测定及不同条件下溶胀煤样的直接液化实验,探讨了离子液体[BMIm]BF4在煤溶胀预处理方面的应用.结果表明,离子液体[BMIm]BF4溶胀预处理能破坏煤结构中的弱共价键,使煤的溶胀度获得了显著提高,进而改善了其液化性能,提高了煤的直接液化转化率和油气产率.在溶胀条件方面,随溶胀时间的增加,煤溶胀度和液化转化率提高;而温度对煤溶胀度和液化转化率的影响较复杂,存在一个合适的溶胀温度范围,在此温度之上,溶胀度和液化转化率随温度的升高而降低.而且使用过的[BMIm]BF4可以回收循环使用.

离子液体[Bmim]PF_6中铜纳米粒子的制备与结构表征

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Bmim]PF6）介质中，Cu^2＋在抗坏血酸的还原作用下，制备了金属铜纳米粒子。通过XRD、TEM和TGA对铜纳米粒子结构的表征，表明铜纳米粒子呈球形，具有较窄的尺寸范围，粒径10-30nm。在还原过程中，离子液体同时起到了溶剂和修饰剂的作用，在所生成的铜纳米微粒的表面形成了一层离子液体的修饰层，稳定了铜纳米颗粒粒径，阻止了铜纳米粒子之间的团聚，同时也提高了铜纳米粒子的热稳定性，这有利于拓宽铜纳米粒子应用的温度范围。

[bmim]OH和[A336][FeCl_4]混合离子液体氧化吸收硫化氢

为了降低非水相催化氧化硫化氢体系的运行成本,将碱性的氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]OH)离子液体与价格较低的酸性三辛基甲基铵四氯铁酸盐([A336][FeCl_4])离子液体分别按照0.2∶1、0.5∶1、0.8∶1、1∶1和2∶1的比例混合,用所得到的混合离子液体进行硫化氢氧化吸收实验,系统研究了混合离子液体的水溶性、密度、红外光谱、黏度和酸性强度等性能,并对其硫容和反应产物进行了分析。研究结果表明:(1)[A336]FeCl_4季铵盐离子液体的酸性强度和价格均低于[bmim]Fe Cl4离子液体,可以降低离子液体非水相催化氧化硫化氢体系的成本;(2)混合离子液体不仅同时具有[bmim]OH和[A336][FeCl_4]的骨架结构,且其p H值、黏度和硫容均随[bmim]OH量的增加而增加;(3)混合离子液体明显弱于[A336][FeCl_4]离子液体的酸性强度,有利于硫化氢的吸收,其黏度随温度上升而剧烈下降的性质有利于中、高温脱硫。结论认为,当[bmim]OH/[A336][FeCl_4]的物质的量之比在0.5∶1~1∶1时,可以构建成本较低、酸性适中、黏度较低、硫容较高的中、高温脱硫体系。

酸性离子液体[BMIM]HSO_4的合成及其物化性能

以N-甲基咪唑为原料合成了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BM IM]HSO4)室温离子液体,对产物进行了表征,测定了相关物化性能,如密度、表面张力、黏度、电导率等,并考察了该离子液体的溶剂性能。实验发现,该离子液体电导率与常见离子液体电导率相当,并符合Arrhen ius方程,密度、表面张力、黏度均随温度升高而减小。该离子液体与多数常规溶剂互溶,并对金属氧化物具有一定的溶解度,为在离子液体中直接电解金属氧化物奠定了基础。

室温离子液体[bmim]BeS的萃取脱硫性能

选择水溶性的离子液体[bmim]BeS作萃取剂,对模拟油品中的4种含硫有机物噻吩、2-甲基噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩进行了萃取,确定了适宜的萃取操作条件。实验结果表明,[bmin]BeS对含硫化合物的萃取平衡时间只需3 min;适宜的操作温度为40～50℃。在室温下以溶剂比为1∶1对模拟体系进行4级错流萃取,脱硫率可以达到60%～90%。

离子液体[bmim]BF_4作溶剂合成金属酞菁

用邻苯二腈和FeCl3、ZnCl2.6H2O为原料,以离子液体[bmim]BF4为溶剂合成铁酞菁PcFe和锌酞菁PcZn;用红外及紫外光谱对其进行表征;相比液相法合成酞菁,可避免溶剂有毒、易挥发等缺点,离子液体可重复利用且活性不降低。