聚合物负载离子液体的发展和应用

离子液体是在室温下为液体、具有离子特性的的新型溶剂,离子液体本身具有许多无可比拟的性质,而且其性质可通过结构组成的不同来调节,目前,离子液体正作为传统溶剂的替代品被人们广泛接受,本文主要综述了其中的聚合物负载离子液在有机合成中的发展和应用.     

室温离子液体中的Knoevenagel缩合反应

目的:研究在以室温离子液体为介质时Knoevenagel缩合反应的效果.方法:在不同室温离子液体中,进行芳香醛与丙二酸二乙酯等活泼亚甲基化合物的Knoevenagel缩合反应,离子液体回收后重复利用.结果:在室温离子液体中,芳香醛与活泼亚甲基化合物以85%～93%的产率生成缩合产物,其产率较高,无需催化剂,产物易纯化,离子液体可回收重复使用.所使用的离子液体阳离子部分相同,阴离子不同,作为反应介质时产率相差不大.结论:以离子液体为介质时Knoevenagel缩合反应条件温和,产率高,离子液体可反复利用,对环境污染少.     

咪唑鎓离子液体应用研究综述

综述了近年来咪唑鎓离子液体的应用.     

FeCl2型咪唑类离子液体的脱硫性

以［BMIM]Br-FeCl2型离子液体为研究对象,考察了此类离子液体脱除油品中噻吩硫的性能。结果表明：［BMIM]Br-FeCl2离子液体仅仅与噻吩作用,噻吩硫脱除率可以达到39.28%;提高离子液体与油的质量比,升高反应温度以及提高离子液体合成过程中FeCl2的物质的量均有利于脱硫,其中［BMIM]Br-2FeCl2离子液体与加入烯烃后的油品作用,脱硫率可高于90%。此结果对脱硫工艺的改进具有参考价值。     

负载离子液体调节MCM-36上异丁烷和1-丁烯的相对吸附量

通过接枝将离子液体1-烷基-3-（三乙氧基硅丙基）咪唑硫酸氢盐（烷基：甲基、乙基、丁基）在MCM-36分子筛表面进行负载改性,通过¹H-NMR、FT-IR、XPS、TGA、XRD、SEM、BET和正丁胺回滴法等对改性的MCM-36（MCM-36-ILs）进行表征。结果表明酸性离子液体通过化学作用在MCM-36表面进行负载;负载离子液体的催化剂可以在350℃以下稳定存在而不分解;负载离子液体能增加固体酸催化剂表面的酸量,但比表面积和平均孔容有一定程度的降低。Sip模型能很好描述异丁烷、1-丁烯在MCM-36负载离子液体前后固体酸催化剂上的平衡吸附量。异丁烷、1-丁烯在离子液体改性的MCM-36上的吸附性能与离子液体结构、离子液体负载量及催化剂表面特性等有关。负载酸性离子液体可以调节MCM-36上烷烯吸附比（n_I/n_O,相同压力下分子筛上吸附的异丁烷和1-丁烯的物质的量之比）。经1-乙基-3-（三乙氧基硅丙基）咪唑硫酸氢盐负载改性的MCM-36具有较好的烷烯吸附比调节性能,其表面的烷烯吸附比最高可以达到0.95,接近于烷基化反应所需的化学计量比。催化剂表面烷烯吸附比的改善有利于提高催化剂的性能和目标产物的选择性。     

离子液体辅助巴洛沙星的绿色合成

目的:研究离子液体辅助巴洛沙星的合成路线。方法:以1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉硼二乙酯和3-甲胺基哌啶为起始原料,在绿色反应介质离子液体[bmim]PF6中合成新药巴洛沙星。结果:在离子液体中合成巴洛沙星,总产率为68.5%。最佳反应时间应控制在6 h左右;离子液体经过5次重复使用以后,新药巴洛沙星的收率才开始明显降低;在合成新药巴洛沙星时使用不同的离子液体对产品收率影响不大。结论:该方法反应条件温和,操作简便,产率高,产品纯度高,有机溶剂残留低等优点,且反应介质离子液体可循环利用。     

硅胶等吸附剂所催化的新有机合成反应

近十余年来,以硅胶(或氧化铝)为催化剂进行新的有机反应,以及使过去一些难于进行的有机合成反应简单易行,受到了较大关注,近年来在有机合成反应的国际会议上已有专题报告。硅胶等吸附剂能催化反应,是基于高活性的试剂被吸附后,其活性受到调制,从而具有较好的选择性;且有的试剂被吸附后,性能改变,与作用物的反应也随之改变,产生了新的反应。S.Yasui等以硅胶为催化剂,利用还原型辅酶Ⅰ还原八种查耳酮类化合物,说明硅胶催化此类反应符合一般酸性催化剂的规律,而且、硅胶催化芳环的亲电取代反应,也与此相一致。由于硅胶的表面积大,可高达700m~2/g,所以它所催化的非均相反应都具有反应完     

氯铝酸盐离子液体催化邻二甲苯与CO2的羧化反应

用自制的氯铝酸盐离子液体催化邻二甲苯与CO2的羧化反应合成了2,3 二甲基苯甲酸。考察了氯铝酸盐离子液体种类、反应温度、CO2压力、氯铝酸盐离子液体的质量、活化预处理等工艺条件对收率的影响。结果表明,在温度60 ℃、压力3 MPa及加入12 g ［BMIM］Cl·2AlCl3的条件下,2,3 二甲基苯甲酸收率可以达到75%。氯铝酸盐离子液体可以替代AlCl3粉末催化羧化反应。并采用红外乙腈分子探针表征离子液体的Lewis酸性,结合羧化反应结果,可以得出：氯铝酸盐离子液体中的AlCl3摩尔分数越大,Lewis酸性越强,催化活性越高。     

细菌纤维素在室温离子液体中的溶解性能

研究了细菌纤维素(BC)在绿色溶剂1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑室温离子液体中的溶解行为,通过偏光显微镜观察了BC在此离子液体中的溶解过程,热失重（TGA）和红外光谱(FT-IR) 测试了再生前后BC的性能,探索了BC在离子液体中溶解、再生的可能性和可行性。结果表明：离子液体是BC的优良溶剂,对BC的溶解属于直接溶解,不发生其他的衍生化反应;再生后BC的热稳定性变好,且离子液体可回收利用。     

微波加热下功能化离子液体催化合成辛酸苄酯

目的：研究传统和微波加热下,以具有丙烷磺酸基功能基团的离子液体作催化剂催化苯甲醇和正辛酸合成辛酸苄酯,其阴、阳离子对催化剂活性的影响。催化剂用量、反应时间和微波功率等对酯化率的影响以及催化剂稳定性。方法：用NaOH－乙醇（0．1mol／L）标准溶液滴定,通过酸值测定确定其酯化率。结果：[PSPy]HSO4、[TMAPS]HSO4作催化剂,固定7．5mmol苯甲醇,5mmol正辛酸,催化剂量为正辛酸的20mol％,反应温度为120℃,反应时间为20min,功率为375W,酯化率分别为94．9％、93．5％。[TMAPS]HSO4催化剂重复使用10次后活性没有明显降低,酯化率仍有88．5％。结论：微波加热和传统加热,功能化离子液体的阴、阳离子对酯化率的影响规律相似,但微波加热显著地缩短了反应时间,具有潜在的应用价值。催化剂具有良好的稳定性。     

新型绿色室温离子液体催化合成monastrol及其衍生物

目的探索操作简便的monastrol及其衍生物的绿色合成方法。方法以(取代)苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和硫脲(或尿素)作为起始原料,在微波加热、无溶剂条件下,采用自行设计的绿色室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-L-樟脑磺酸盐催化Biginelli反应合成monastrol及其衍生物。结果该离子液体在微波加热、无溶剂条件下可催化Biginelli反应合成monastrol及其衍生物,且操作过程简单、反应时间短、环境友好。结论以新型绿色室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-L-樟脑磺酸盐作为催化剂,经微波、无溶剂Biginelli反应合成monastrol及其衍生物是一种方法简单、操作方便、反应温和的绿色合成方法。     

离子液体聚合物电解质在染料敏化太阳能电池中的应用

离子液体以其高稳定性、高导电性等特有的优点成为众多领域的研究热点.本文综述了离子液体聚合物电解质在染料敏化太阳能电池中的应用,详细讨论了离子液体聚合物电解质的复合方法,并比较了复合前后电解质的电导率情况;评论了复合离子液体聚合物电解质在多方面的应用,并对其发展方向进行了展望.     

离子液体中的Claisen 重排/Diels-Alder加成串联反应研究

目的： 在离子液体中进行Claisen重排/Diels-Alder加成串联反应,寻找更优化的反应条件。方法： 以二甲氧基取代的苯甲酸为原料,经傅克酰化,成环,脱甲基,烯丙基取代,分别在传统溶剂和离子液体中进行Claisen重排/Diels-_Alder加成串联反应。结果： 离子液体BmimBF₄中目标桥环产物产率提高,反应时间缩短。结论： 离子液体BmimBF₄能够促进Claisen重排/Diels-Alder加成串联反应的进行。     

MMA在均相和非均相离子液体中的ATRP反应

分别以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(［Bmim］PF6)和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑(［Amim］Cl)为反应介质,研究了MMA在均相体系(［Bmim］PF6)和非均相体系(［Amim］Cl)中的原子转移自由基聚合(ATRP)反应。结果表明：两种离子液体中反应均呈现一级反应特征,用四氯化碳作引发剂比用氯化苄(BzCl)的聚合速率和单体转化率高,非均相体系(［Amim］Cl)中ATRP反应发生在离子液体相中,该体系中合成的聚合物分子量分布较窄,但聚合转化率较低。FT-IR 和1H-NMR 分析表明：离子液体的性质影响着聚合物的结构, 非均相体系(［Amim］Cl)中合成的聚合物结构较为规整。     

微波法合成离子液体[AMIM]Cl及其对纤维素的预处理

利用微波法合成了离子液体1烯丙基,3甲基咪唑氯盐［AMIM］Cl,并利用合成的离子液体分别对微晶纤维素、麦草秸杆和玉米芯进行预处理,得到了再生纤维素。考察了纤维素在离子液体中的溶解过程,并通过FTIR、SEM和酶解对其预处理效果进行了表征。结果表明：微波法可以大大减少反应时间,合成的离子液体［AMIM］Cl可以有效降低纤维素的结晶度,增加其表面粗糙度,提高纤维素酶的可及性及底物的利用率。     

离子液体在中药提取、分离与分析中的应用

离子液体作为一种绿色有机溶剂已成为中药研究领域的热点。本文重点论述了离子液体在中药不同化学类型有效成分的提取、分离与分析中的应用,并对所应用离子液体结构类型及与有效成分之间的相互作用特点进行了归纳总结。     

1-丁基-3-甲基咪唑离子液体的合成研究

正离子液体(Ionic liqnids)是完全由离子组成的在低温下呈液态的盐,又称低温熔融盐,一般由较大的有机阳离子和较小的无机阴离子所组成。离子液体熔点较低,一般低于150℃,而传统的熔融盐熔点高、粘度高、腐蚀性也高[1-3]。根据离子液体的这一性质,被用于代替传统的有机溶剂和电解质作为化学反应与电化学体系的介质,可成为绿色溶剂     

丙烯腈在1-丁基-3-甲基咪唑氯化物中的聚合及其表征

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([bmim]Cl)为溶剂,研究了丙烯腈(AN)的自由基均聚和共聚反应,通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)分析了聚合产物的化学结构,研究了第二单体丙烯酸甲酯(MA)的含量对聚合反应速率及转化率的影响.结果表明:以离子液体为溶剂所得聚丙烯腈(PAN)的化学结构与在常规溶剂中的一致,聚合产物的组成比与投料比接近,分子量随着AN含量的增加而增大,反应转化率随着AN含量的增加先增大后减小,所得PAN的分子量分布窄(<1.7)、分子量高.差示扫描量热分析(DSC)结果表明:MA含量低于2%时有利于环化反应的控制.     

醋酸纤维素/PET接枝共聚物的制备及性能

以低数均分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、二醋酸纤维素（CDA）为原料,异孚尔酮二异氰酸酯（IPDI）为接枝剂,二月桂酸二丁基锡（DBTDL）和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐为催化剂制备得到新型的接枝共聚物CDA-g-PET。对接枝过程进行了优化,研究了催化剂种类与接枝剂用量对接枝过程的影响,利用红外分析和广角X射线衍射分析探究了接枝机理。同时对CDA-g-PET膜进行力学性能测试,探讨了PET的加入量对CDA-g-PET膜力学性能的影响。结果表明：PET通过化学键连接接枝到CDA上,接入的PET降低了CDA的结晶性;采用DBTDL与离子液体作为联合催化剂,接枝时间由7 d缩短至8 h;当接枝剂IPDI的加入量,即n（IPDI）/n（PET）为1.05~1.10时CDA-g-PET无交联;随着PET含量的增加,CDA-g-PET膜与CDA膜相比拉伸强度仅降低6.55%~27.24%,断裂伸长率增加149.89%~177.81%。     

两种石油焦气化制氢工艺的系统模拟研究

采用简单的咪唑类离子液体(ILs)共混法,室温下获得了稳定的、被剥离的单层氧化石墨烯(GO)。分析、表征结果表明：咪唑类离子液体通过咪唑阳离子与GO表面的含氧基团相互作用,插层嵌入GO中,氯化1 辛基 3 甲基咪唑盐(［Omim］Cl)相对于氯化1 丁基 3 甲基咪唑盐(［Bmim］Cl)具有较长的烷基链,对GO的剥离效果更为优越,解离的GO层间距可达1.12 nm,表面吸附了［Omim］Cl分子的单层GO的平均厚度约为2 nm,离子液体可以有效地阻止石墨烯的再聚集。