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新型Brφnsted-Lewis双酸性离子液体的合成及表征

作　者: 高伟
导　师: 赵新强
学　校: 河北工业大学
专　业: 化学工艺
关键词: Brφnsted-Lewis双酸性离子液体 1,4-丁烷磺内酯 咪唑 丙烯酸乙酯 乙酸锌 合成 表征
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


新型功能化离子液体的合成是当前离子液体领域的研究热点之一。本文合成了一系列Brφnsted-Lewis双酸性功能化离子液体,并对其结构、酸性和热稳定性进行了表征。首先,制备了一系列阳离子为Brφnsted酸性、阴离子为Lewis酸性的混合型Brφnsted-Lewis双酸性离子液体[HSO3-b-N-(C2H5)3]Cl-ZnCl2,并对其进行了红外光谱分析。利用吡啶红外光谱法确定了该离子液体的酸类型,结果表明:当ZnCl2的摩尔分数x≤0.5时,离子液体只表现Br?nsted酸性;当ZnCl2的摩尔分数x>0.5时,离子液体表现出Brφnsted-Lewis双酸性。利用酸碱滴定法测定了离子液体的酸量。利用Hammett指示剂与紫外光谱联用法测定了离子液体的酸强度,结果表明:SFILs-I的酸强度函数值H0=2.0,而SFILs-IV的酸强度函数值H0=1.6。然后,合成出了一种新型的阳离子含Brφnsted-Lewis双酸性功能化的离子液体[CH3COO-Zn-O3S-bim-CH2CH2COOH]Cl,利用红外光谱、核磁共振1H谱、电喷雾质谱分析和元素分析确定了该离子液体的结构式如下:利用吡啶红外光谱法确定了离子液体的酸类型为Br?nsted-Lewis双酸型。利用酸碱滴定法测定了该离子液体的酸量为每摩尔离子液体消耗2.0 mol的NaOH。利用Hammett指示剂与紫外光谱联用法测定了该离子液体的酸强度,其酸强度函数值H0=5.6。利用热重分析了该离子液体的热稳定性,发现其热分解温度为260℃,液态范围80~260℃。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-24
  §引言  10
  §1-1 离子液体简介  10-11
  §1-2 离子液体的分类  11-12
    1-2-1 按阴、阳离子的化学结构分类  11-12
    1-2-2 按水溶性分类  12
    1-2-3 按功能性分类  12
    1-2-4 按离子液体的酸碱性分类  12
  §1-3 离子液体的性质  12-14
    1-3-1 熔点  13
    1-3-2 溶解性  13
    1-3-3 密度  13
    1-3-4 热稳定性  13
    1-3-5 表面张力  13
    1-3-6 粘度  13
    1-3-7 电导率和电化学窗口  13-14
    1-3-8 极性  14
  §1-4 离子液体的合成方法  14-16
    1-4-1 常规离子液体的合成  14-15
    1-4-2 手性离子液体的合成  15
    1-4-3 功能化离子液体的合成  15-16
  §1-5 离子液体的应用  16-18
    1-5-1 离子液体在有机合成中的应用  16-17
    1-5-2 离子液体在萃取分离中的应用  17-18
    1-5-3 离子液体在电化学方面的应用  18
    1-5-4 离子液体在纳米材料制备中的应用  18
  §1-6 酸性功能化离子液体  18-22
    1-6-1 Lewis 酸性离子液体  19
    1-6-2 Brφnsted 酸性离子液体  19-20
    1-6-3 兼具Brφnsted 和Lewis 酸性的Brφnsted-Lewis 双酸性离子液体  20
    1-6-4 酸性离子液体的结构与性能表征  20-22
  §1-7 本课题的研究意义  22
  §1-8 本论文主要研究内容  22-24
第二章 实验方法  24-27
  §2-1 化学原料与试剂  24
  §2-2 实验仪器与设备  24-25
  §2-3 离子液体的表征  25-26
    2-3-1 离子液体的结构分析  25
    2-3-2 离子液体酸类型分析  25
    2-3-3 离子液体酸强度分析  25-26
    2-3-4 离子液体酸量分析  26
    2-3-5 离子液体的热稳定性分析  26
  §2-4 数据处理  26-27
第三章 混合 Brφnsted-Lewis 双酸性离子液体[HSO_3-b-N-(C_2H_5)_3]Cl-ZnCl_2的制备及表征  27-33
  §3-1 离子液体[HSO_3-b-N-(C_2H_5)_3]Cl-ZnCl_2 的制备  27-28
  §3-2 离子液体[HSO_3-b-N-(C_2H_5)_3]Cl-ZnCl_2 的红外谱图分析  28-29
  §3-3 离子液体[HSO_3-b-N-(C_2H_5)_3]Cl-ZnCl_2 的酸类型分析  29-30
  §3-4 离子液体[HSO_3-b-N-(C_2H_5)_3]Cl-ZnCl_2 的酸量分析  30-31
  §3-5 离子液体[HSO_3-b-N-(C-2H_5)_3]Cl-ZnCl_2 的酸强度分析  31-32
  §3-6 小结  32-33
第四章 阳离子含 Brφnsted-Lewis双酸性基团的离子液体制备及表征  33-45
  §4-1 阳离子含Brφnsted-Lewis 双酸性基团的离子液体制备  33-34
  §4-2 红外光谱分析  34-37
    4-2-1 IP-2 的红外谱图  34-35
    4-2-2 IP-3 的红外谱图  35
    4-2-3 SFILs-V 的红外谱图  35-36
    4-2-4 IP-2、IP-3 与SFILs-V 的红外谱图对比  36-37
  §4-3 核磁分析  37-38
  §4-4 质谱分析  38-41
    4-4-1 SFILs-V 在正离子模式下的ESI-MS 分析  38-39
    4-4-2 SFILs-V 在负离子模式下的ESI-MS 分析  39-41
  §4-5 元素分析  41
  §4-6 酸类型分析  41-42
  §4-7 酸量分析  42
  §4-8 酸强度分析  42-43
  §4-9 热重分析  43-44
  §4-10 本章小结  44-45
第五章 结论与展望  45-46
参考文献  46-50
致谢  50-51
攻读硕士期间所取得的相关科研成果  51

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化反应
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