新型离子液体制备和表征.doc

新型离子液体的制备与表征 【摘要】：离子液体作为一种新型的绿色材料,由于其不挥发、不可燃、比较高的热稳定性,以及比较大的电化学窗口等优良性质,已被成功地用于有机金属化合物合成、催化化学、电化学及材料科学等领域。随着离子液体理论研究及应用技术的飞速发展,需要越来越多新型的、具有特殊功能的离子液体材料来满足不同的需求及丰富离子液体基础化学理论。本论文为适应这一需求,制备了33种未见文献报道的新型离子液体。主要包括以下内容:1制备了12种以苯并三氮唑为阳离子的离子液体,阳离子包括1-乙基-3-丁基苯并三氮唑(C_2Bt),1,3-二丁基苯并三氮唑(C_4Bt)以及功能化的1-(2-羟基-乙基)-3-丁基苯并三氮唑(C_2OHBt)和1-(2-羧基甲基)-3丁基苯并三氮唑(C_2OOHBt)。阴离子包括Br~-,Cl~-,BF_4~-,PF_6~-。应用FT-IR、~1HNMR、DSC、元素分析等对所合成的离子液体进行了表征,确定了离子液体的组成、结构。同时,测定了它们的电导率、熔点、溶解性和水含量以及它们的热稳定性。并通过循环伏安曲线测定了所合成离子液体的电化学稳定电位区间。并以低熔点的离子液体作为电解质,研究了萘和二茂铁的电氧化还原特性。结果表明,所合成的新型离子液体纯度比较高,并且具有较高的电导率、较高的热稳定性以及较宽的电化学稳定区间。由于其特殊的溶解性能,可能代替传统的有机溶剂作为电化学反应介质。阳离子功能化后,改变了离子液体的溶解性及热稳定性。2制备了12种以苯并咪唑为阳离子的离子液体,阳离子包括1-乙基-3-丁基苯并咪唑(C_4eBim),1-乙基-3-戊基-苯并咪唑(C_5eBim)以及功能化的1-乙基-3-(2-羟基乙基)-苯并咪唑(C_2OeBim)和1-乙基-3-(2-羧基甲基)-苯并咪唑。阴离子包括Br~-,Cl~-,BF_4~-,PF_6~-。应用FT-IR、~1HNMR、DSC、元素分析等对所合成的离子液体进行了表征,【关键词】：离子液体苯并三氮唑苯并咪唑邻苯二甲酰亚胺氯化锂尿素咪唑绿色化学 【学位授予单位】：华东师范大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2005 【分类号】：TQ413 【目录】：目录6-9摘要9-12Abstract12-15第一章绪论15-54§1.1离子液体的基础化学问题15-31§1.1.1离子液体的定义及基本概念15-16§1.1.2离子液体的制备16-19§1.1.3离子液体的性质与应用19-30§1.1.4离子液体的发展历史30-31§1.2离子液体的功能化31-43§1.2.1离子液体功能化的种类31-35§1.2.2功能化离子液体的特性35-36§1.2.3功能化离子液体的应用36-43§1.3多组分离子液体的研究43-45§1.3.1多组分离子液体的种类43-44§1.3.2多组分离子液体的应用44-45§1.4本论文的设想和研究内容45-46参考文献46-54第二章苯并三氮唑离子液体的制备与表征54-92§2.1前言54-55§2.2第一节苯并三氮唑烷基化离子液体的制备与表征55-72§2.2.1实验部分55-58§2.2.2结果与讨论58-72§2.2.2.1红外光谱58-61§2.2.2.2核磁共振氢谱61-64§2.2.2.3元素分析64-65§2.2.2.4性质65-71§2.2.2.5应用71-72§2.3第二节功能团苯并三氮唑离子液体的制备与表征72-89§2.3.1实验部分73-75§2.3.2结果与讨论75-89§2.3.2.1红外光谱75-79§2.3.2.2核磁共振氢谱79-83§2.3.2.3性质83-89§2.3.2.4应用89§2.4小结89-91参考文献91-92第三章苯并咪唑离子液体的制备与表征92-125§3.1前言92-93§3.2第一节苯并咪唑烷基化离子液体的制备与表征93-109§3.2.1实验部分93-96§3.2.2结果与讨论96-109§3.2.2.1红外光谱96-99§3.2.2.2核磁共振氢谱99-103§3.2.2.3元素分析103§3.2.2.4性质103-109§3.3第二节功能团苯并咪唑离子液体的制备与表征109-123§3.3.1实验部分109-112§3.3.2结果与讨论112-123§3.3.2.1红外谱图112-116§3.3.2.2核磁共振氢谱116-119§3.3.2.3元素分析119§3.3.2.4性质119-123§3.4小结123-124参考文献124-125第四章邻苯二甲酰亚胺离子液体的合成与表征125-140§4.1前言125§4.2实验部分125-127§4.3结果与讨论127-138§4.3.1红外光谱127-130§4.3.2核磁共振氢谱130-134§4.3.3性质134-1