离子液体的极性测定及估算

发布时间：2017-08-29 22:12

  本文关键词：离子液体的极性测定及估算

  更多相关文章： 极性 咪唑类醋酸盐离子液体 双三氟甲基磺酸亚胺离子液体 E_T~N值 δ_μ值

【摘要】：文中合成了亲水型1-烷基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体[Cnmim][OAc](n 2,4,5,6)和疏水型1-烷基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺离子液体[Cnmmim][NTf2](n= 2,4).相应中间体及产物进行核磁1H NMR及差热扫描DSC分析表征,经谱图分析确定该物质无杂质且为目标产物。然后,取适量配置好的Reichardt染料,将其分别加入待测定的离子液体[Cnmim][OAc](n=2,4,5,6)、[Cnmmim][NTf2](n=2,4)中,使其浓度为5.0×10-4 mol·L。在298.15 K下,测定了染料在离子液体中的最大紫外吸收峰。根据相关公式,可分别得到上述离子液体经验参数ET(30)值,并将其标准化得到ETN值：[C2mim][OAc]为0.621,[C4mim][OAc]为0.614,[C5mim][OAc]为0.612,[C6mim][OAc]为0.606,[C2mmim][NTf2]为0.563, [C4mmim][NTf2]为0.551。由得到的数据看出,ETN([C2mim][OAc])ETN([C4mim][OAc]) ETN([C5mim][OAc]ETN([C6min][OAc]),ETN([C2mmim][NTf2]) ETN([C4mmim][NTf2]),ETN(([C4mim][OAc])ETN([C4mim][Pro]),即对于同一系列的离子液体来说,ETN值随着碳链长度的增加而变小。同样,将N,N-二乙基-4-硝基苯胺染料与离子液体配置为1.0×10-3mol≮L的混合溶液,通过测定其在离子液体中的最大紫外吸收峰来根据相关公式得到π*值：[C2mim][OAc]为1.122,[C4mim][OAc]为1.027, [C5mim][OAc]为0.979, [C6mim][OAc]为0.957,[C2mmim][NTf2]为1.031, [C4mmim][NTf2]为1.013。由得到的数据可知,π*([C2mim][OAc])7π*([C4mim][OAc])π*([C5mim][OAc]π*([C6mim][OAc]) π*([C2mmim][NTf2])π*([C4mmim][NTf2]),π*([C4mim][OAc])π*([C4mim][Pro]),即对于同一系列离子液体,其π*值随着碳链长度的增长而变小。根据Hildebrand理论,实验室利用离子液体的汽化焓数据,提出了离子液体极性的新标度δμ。得到δ_μ([C2mim][OAc])δ_μ([C4mim][OAc]) δ_μ([C5mim][OAc]δ_μ([C6mim][OAc]),δ_μ([C2mmim][NTf2])δ_μ([C4mmim][NTf2]), δ_μ[C4mim][OAc])δ_μ([C4mim][Pro]),即对于同一系列离子液体,δμ值随着碳链长度的增长而变小,这与ETN值和π*值的趋势一样。当阳离子均为1-丁基-3-甲基咪唑,阴离子为醋酸阴离子OAc-、丙酸阴离子Pro-、四氟硼酸阴离子BF4-时,δμ值、ETN值及π*值的极性顺序均为[C4mim] [OAc][C4mim] [Pro] [C4mim][BF4-],即ETN值及π*值与δμ值两者的极性顺序一致。对于离子液体[Cnmim][OAc](n=2,4,5,6)和[Cnmim][NTf2](n=2,4),δ_μ值能够很好的预测其极性顺序。
【关键词】：极性 咪唑类醋酸盐离子液体 双三氟甲基磺酸亚胺离子液体 E_T~N值 δ_μ值
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O645.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 序言12-23
• 0.1 离子液体12-14
• 0.1.1 离子液体的简介12
• 0.1.2 离子液体的分类12-13
• 0.1.3 离子液体的合成13
• 0.1.4 离子液体的应用进展13-14
• 0.2 离子液体的极性14-21
• 0.2.1 确定离子液体极性的一般方法14-19
• 0.2.2 确定离子液体极性的估算方法19-20
• 0.2.3 离子液体极性研究的进展20-21
• 0.3 选题依据21-23
• 第1章 离子液体的合成与表征23-34
• 1.1 离子液体[C_nmim][OAc](n=2,4,5,6)的合成与表征23-29
• 1.1.1 实验试剂及仪器23-24
• 1.1.2 中间体溴化[C_nmim]Br(n=2,4,5,6)的合成及表征24-26
• 1.1.3 氢氧型1-烷基-3-甲基咪唑[C_nmim]OH(n=2,4,5,6)的合成26
• 1.1.4 离子液体[C_nmim][OAc](n=2,4,5,6)的合成及表征26-29
• 1.2 离子液体[C_nmmim][NTf_2](n=2,4)的合成与表征29-33
• 1.2.1 实验试剂及仪器29-30
• 1.2.2 中间体[C_nmmim]Br(n=2,4)的合成30-31
• 1.2.3 离子液体[C_nmmim][NTf_2](n=2,4)的合成及表征31-33
• 1.3 本章小结33-34
• 第2章 离子液体极性的实验测定及估算34-45
• 2.1 离子液体的极性经验参数E_T~N和偶极矩参数π~*的测定34-41
• 2.1.1 实验试剂及仪器34
• 2.1.2 离子液体含水量的测定34
• 2.1.3 极性经验参数E_T~N的测定34-38
• 2.1.4 离子液体偶极矩参数π~*的测定38-41
• 2.2 离子液体极性的估算41-43
• 2.3 离子液体极性的实验值与估算值的比较43-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第3章 结论45-47
• 致谢47-49
• 参考文献49-54
• 附录A 离子液体中间体的~1H NMR谱图54-57
• 附录B 离子液体的~1H NMR谱图57-60
• 附录C 离子液体的DSC谱图60-63
• 附录D 离子液体的~(13)C NMR谱图63-64
• 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况64

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本文编号：755700