几种典型咪唑类离子液体的红外光谱研究
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目前，虽 然 离 子 液 体 的 相 关 研 究 已 取 得 了 重 要 进 展 ，但学 术 界 对 于 离 子 液 体 的 微 观 结 构 与 构 效 关 系 认 识 仍 然 不 足 ，这不 利于离子液体技术的深人发展和工业化应用。因 此 ，进一步探 索 离 子 液 体 的 分 子 组 成 和 性 质 特 点 是 研 究 的 必 然 方 向 。本 文 从 上 述 背 景 出 发 ，筛 选 并 纯 化 了 几 种 典 型 的 咪 唑 类 离 子 液 体 ，包 括 1-丁基- 3 - 甲基咪唑氯盐（[Bmim]C l) 、1-丁基- 3 - 甲基咪唑 四氟硼酸盐（[Bmim] [ BF4] ) 和 1 - 丁 基 - 3 - 甲基咪唑六氟磷酸 盐 （[Bmim][PF6] ) 。在 此 基 础 上 ，通过红外光谱系统研究了这*
A b s tr a c t：Some typical imidazolium-based ionic liquids， including 1-butyl-3-methylimidazolium chloride， 1-b u ty l3 - methylimidazolium tetrafluoroborate and 1 - butyl - 3 - methylimidazolium hexafluorophosphate，were purchased and purified. On the basis of infrared spectra measurements，the chemical structure and infrared absorption of these ionic liquids were analyzed in detail. Experimental results showed that the wavenumbers and shape of absorption peaks in infrared spectra were consistent with the molecular structure of ionic liquids. Infraห้องสมุดไป่ตู้ed spectra can be used as efficient method in the qualitative analysis of ionic liquids. This work was expected to promote the future research and application of imidazolium-based ionic liquids.
第 45卷第21期 2017年 11月
广州化工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 4 5 No.21 Nov.2017
几种典型咪唑类离子液体的红外光谱研究$
郑 勇 ，郑 永 军 ，王 梦 媛 ，武 卫 明 ，王 振
( 安 阳 工 学 院 化 学 与 环 境 工 程 学 院 ， 河 南 安 阳 455000)
关 键 词 ：咪唑类离子液体；红外光谱；分 子结构；化学组成
中 图 分 类 号 ：O645.4
文献标志码： A
文 章 编 号 ：1001-9677(2017)21-0088-02
Study on Infrared Spectra of Some Typical Imidazolium-based Ionic Liquids
ZHENG Yong， ZHENG Yong-jun， WANG Meng-yuan， WU Wei-ming， WANG Zhen
( Department of Chemical and Environmental Engineering， Anyang Institute of Technology， Henan Anyang 455000，China)
摘 要 ：筛选并纯化了几种典型的咪唑类离子液体，包 括 1-丁基- 3 - 甲基咪唑氯盐、1 - 丁基- 3 - 甲 基 咪 唑 四 氟 硼 酸 盐 和 1丁基- 3 - 甲基咪唑六氟磷酸盐。在完成红外光谱测定的基础上，对 这 些 离 子 液 体 的 化 学 结 构 和 红 外 吸 收 规 律 进 行 了 系 统 的 分 析 。 实 验 结 果 表 明 ，红 外 光 谱 中 吸 收 峰 的 位 置 和 形 状 与 离 子 液 体 的 结 构 一 致 ，可 以 通 过 红 外 光 谱 对 离 子 液 体 进 行 精 确 的 定 性 研 究 。有 关内容对咪唑类离子液体的研究和应用将起到一定的推动作用。
K e y w o r d s ：im idazolium -based ionic liquids; infrared spectra; molecular structure; chemical composition
离 子 液 体 又 称 为 室 温 熔 融 盐 ，是 完 全 由 有 机 阳 离 子 和 有 机 / 无 机 阴 离 子 组 成 的 新 型 介 质 。 由 于 结 构 的 特 殊 性 ，离 子 液 体 的 熔 点 可 以 低 至 室 温 附 近 ，有 些 甚 至 远 低 于 室 温 ，因 此 多 以 液 态 形 式 存 在 [1]。与 传 统 溶 剂 相 比 ，离 子 液 体 展 现 出 了 一 系 列 更 为 优异的性质，例 如 极 低 的 挥 发 性 、不 易 燃 、宽 阔 的 电 化 学 窗 口、较 髙 的 电 导 率 和 稳 定 性 等 [2]。根 据 阳 离 子 结 构 的 不 同 ，离 子 液 体主要分为咪唑型、吡 啶 型 、季 铵 型 和 季 鱗 型 [3]。其 中 ， 咪 唑 类 离 子 液 体 具 有 较 好 的 物 化 性 能 ，相 关 研 究 和 报 道 最 为 普 遍 。过 去 的 二 十 年 里 ，国 内 外 在 离 子 液 体 方 面 进 行 了 广 泛 研 究 [4]。大量文献表明，作为绿色低温电解质，离子液体在金属 电 沉 积 、含 能 材 料 制 备 等 领 域 的 应 用 前 景 广 阔 [5-6]。
A b s tr a c t：Some typical imidazolium-based ionic liquids， including 1-butyl-3-methylimidazolium chloride， 1-b u ty l3 - methylimidazolium tetrafluoroborate and 1 - butyl - 3 - methylimidazolium hexafluorophosphate，were purchased and purified. On the basis of infrared spectra measurements，the chemical structure and infrared absorption of these ionic liquids were analyzed in detail. Experimental results showed that the wavenumbers and shape of absorption peaks in infrared spectra were consistent with the molecular structure of ionic liquids. Infraห้องสมุดไป่ตู้ed spectra can be used as efficient method in the qualitative analysis of ionic liquids. This work was expected to promote the future research and application of imidazolium-based ionic liquids.
第 45卷第21期 2017年 11月
广州化工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 4 5 No.21 Nov.2017
几种典型咪唑类离子液体的红外光谱研究$
郑 勇 ，郑 永 军 ，王 梦 媛 ，武 卫 明 ，王 振
( 安 阳 工 学 院 化 学 与 环 境 工 程 学 院 ， 河 南 安 阳 455000)
关 键 词 ：咪唑类离子液体；红外光谱；分 子结构；化学组成
中 图 分 类 号 ：O645.4
文献标志码： A
文 章 编 号 ：1001-9677(2017)21-0088-02
Study on Infrared Spectra of Some Typical Imidazolium-based Ionic Liquids
ZHENG Yong， ZHENG Yong-jun， WANG Meng-yuan， WU Wei-ming， WANG Zhen
( Department of Chemical and Environmental Engineering， Anyang Institute of Technology， Henan Anyang 455000，China)
摘 要 ：筛选并纯化了几种典型的咪唑类离子液体，包 括 1-丁基- 3 - 甲基咪唑氯盐、1 - 丁基- 3 - 甲 基 咪 唑 四 氟 硼 酸 盐 和 1丁基- 3 - 甲基咪唑六氟磷酸盐。在完成红外光谱测定的基础上，对 这 些 离 子 液 体 的 化 学 结 构 和 红 外 吸 收 规 律 进 行 了 系 统 的 分 析 。 实 验 结 果 表 明 ，红 外 光 谱 中 吸 收 峰 的 位 置 和 形 状 与 离 子 液 体 的 结 构 一 致 ，可 以 通 过 红 外 光 谱 对 离 子 液 体 进 行 精 确 的 定 性 研 究 。有 关内容对咪唑类离子液体的研究和应用将起到一定的推动作用。
K e y w o r d s ：im idazolium -based ionic liquids; infrared spectra; molecular structure; chemical composition
离 子 液 体 又 称 为 室 温 熔 融 盐 ，是 完 全 由 有 机 阳 离 子 和 有 机 / 无 机 阴 离 子 组 成 的 新 型 介 质 。 由 于 结 构 的 特 殊 性 ，离 子 液 体 的 熔 点 可 以 低 至 室 温 附 近 ，有 些 甚 至 远 低 于 室 温 ，因 此 多 以 液 态 形 式 存 在 [1]。与 传 统 溶 剂 相 比 ，离 子 液 体 展 现 出 了 一 系 列 更 为 优异的性质，例 如 极 低 的 挥 发 性 、不 易 燃 、宽 阔 的 电 化 学 窗 口、较 髙 的 电 导 率 和 稳 定 性 等 [2]。根 据 阳 离 子 结 构 的 不 同 ，离 子 液 体主要分为咪唑型、吡 啶 型 、季 铵 型 和 季 鱗 型 [3]。其 中 ， 咪 唑 类 离 子 液 体 具 有 较 好 的 物 化 性 能 ，相 关 研 究 和 报 道 最 为 普 遍 。过 去 的 二 十 年 里 ，国 内 外 在 离 子 液 体 方 面 进 行 了 广 泛 研 究 [4]。大量文献表明，作为绿色低温电解质，离子液体在金属 电 沉 积 、含 能 材 料 制 备 等 领 域 的 应 用 前 景 广 阔 [5-6]。