离子液体的制备教学文稿

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离子液体制备与应用研究

离子液体制备与应用研究

离子液体制备与应用研究随着科技的不断发展,新材料的出现引起了人们的广泛关注。

离子液体是一种新型分子材料,具有独特的物理化学性质和广泛的应用前景。

本文将就离子液体制备与应用研究进行探讨。

一、离子液体的基本性质离子液体是由离子和有机或无机离子组成的一类独特的荷电液体。

相对于传统的有机溶剂,离子液体具有较低的挥发性和较高的化学稳定性。

与水的性质类似,离子液体具有较高的表面张力、较慢的扩散速率以及较高的介电常数等特点。

此外,离子液体还具有较高的热稳定性、较强的溶解能力以及可调控的电化学性质等优良特性。

二、离子液体的制备方法离子液体的制备方法主要包括离子交换法、化学合成法、物理合成法等几种方法。

其中,离子交换法是将阳离子或阴离子与某种具有亲合性的载体材料进行交换得到离子液体;化学合成法则是通过化学反应合成离子液体;物理合成法是利用高能机械法或超临界流体法等物理手段制备离子液体。

三、离子液体的应用领域离子液体具有广泛的应用前景,主要应用于以下领域:1. 分离与纯化领域:利用离子液体的独特溶解性能,在药物、天然产物等物质分离与纯化领域有广泛应用。

2. 催化领域:作为一种新型溶媒,离子液体在催化领域有着独特的优势。

它可以提高催化反应的效率、选择性和废气排放,减少对环境的负面影响。

3. 电化学领域:离子液体在电化学合成、电池、电化学分析及储能等方面具有广泛应用。

4. 传热领域:离子液体的热传导系数较高,使其在液体媒介传热方面有着广泛的应用前景。

5. 燃料领域:离子液体作为一种绿色、高效、可再生的替代燃料,其应用前景广阔。

在燃料电池、燃料电池汽车等方面具有广泛的应用。

四、离子液体的发展和未来展望离子液体作为一种新型分子材料,其应用前景得到了广泛的关注和研究。

过去几十年来,离子液体的研究进展迅速,取得了很多重要的研究成果和应用进展。

未来,离子液体领域的研究将面临更多挑战和机遇,如如何提高硫、氧、氮等杂质的去除率,发展绿色合成技术,提高离子液体的废弃物回收利用率等等。

离子液体的制备与应用研究

离子液体的制备与应用研究

离子液体的制备与应用研究离子液体,简称离子液,是一种特殊的液体,其中的分子包含离子,而不是传统的独立的分子。

离子液体由于其独特的物化性质,被广泛应用于能源、化工、生物、医药等领域。

本文将从离子液体的制备和应用两个方面探讨其在科技领域中的研究进展。

一、离子液体的制备离子液体的制备一般分为两步:首先通过合成法得到离子,然后通过离子与溶剂相互作用的方式制备离子液体。

目前,制备离子液体的方法主要有以下几种:1. 离子交换法:通过将离子与其它电解质进行交换的方式,制备离子液体。

2. 酸碱中和法:通过酸碱中和的方式,得到离子液体。

3. 直接合成法:在合适的条件下,将离子与溶剂直接合成离子液体。

以上方法中,离子交换法和酸碱中和法是最常用的方法,应用范围广,制备过程简单。

二、离子液体在能源领域中的应用1. 电池:离子液体作为电池的电解质,具有高离子传导率和优异的稳定性能。

目前,离子液体用于锂电池和太阳能电池的研究已经开始。

2. 生物质转化:离子液体作为生物质转化催化剂、溶剂和分离剂等应用广泛。

在生物质转化中,离子液体特别适合于处理难以分解的生物质,提高了生物质转化的效率。

3. 传热:离子液体的热传导性能优异,可以用于低温热交换器,传热效果明显。

三、离子液体在化工领域中的应用1. 石油化工:离子液体用做溶剂、吸附剂和反应催化剂,在不同领域中具有广泛应用。

在石油化工领域中,离子液体的应用能够大幅度减少挥发性有机化合物的排放,降低环境污染。

2. 金属表面处理:离子液体作为除锈剂、清洗剂和表面活化剂,可以提高金属表面的活性和粘附力,从而提高对其它表面修饰剂的接收能力,使金属表面在应用中更为稳定、可靠。

3. 离子液体的应用还包括与溶剂一起用作流体媒介,包括在化学反应,离子液体对有机化合物具有高选择性和高效的晶体合成,以及离子液体高效分离和纯化的新技术的开发。

四、离子液体在生物医学领域中的应用离子液体在医学领域具有多种应用。

实验二十九室温离子液体1甲基3丁基咪唑的溴盐的制备

实验二十九室温离子液体1甲基3丁基咪唑的溴盐的制备

实验二十九 室温离子液体--1-甲基-3-丁基咪唑的溴盐的制备Experiment 29 Preparation of 1-methyl-3-butyl-imidazoliumbromide room temperature ionic liquids【实验目的】1、掌握室温离子液体的含义及其在有机合成中的应用。

2、熟悉1-甲基-3-丁基咪唑溴盐的制备方法。

【实验内容】一、背景材料室温离子液体[1](room temperature ionic liquids)顾名思义就是完全由离子组成的液体,是低温(<100℃)下呈液态的盐,也称为低温熔融盐,它一般由有机阳离子和无机阴离子(BF4, PF6等)所组成。

早在1914年就发现了第一个离子液体——硝基乙胺[2],但其后此领域的研究进展缓慢,直到1992年,Wikes领导的研究小组[3]合成了低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([EMIM]BF4)后,离子液体的研究才得以迅速发展,随后开发出了一系列的离子液体体系。

最初的离子液体主要用于电化学研究,近年来离子液体作为绿色溶剂用于有机及高分子合成受到重视[4]。

室温离子液体是一种新型的溶剂和催化剂。

它们对有机、金属有机、无机化合物有很好的溶解性。

由于没有蒸气压,可以用于高真空下的反应。

同时又无味、不燃,在作为环境友好的溶剂方面有很大的潜力。

离子液体为极性,可溶解作为催化剂的金属有机化合物,替代具有高的对金属配位能力的极性溶剂如乙腈等。

溶解在离子液体中的催化剂,同时具有均相和非均相催化剂的优点。

催化反应有高的反应速度和高的选择性,产物可通过静止分层、或蒸馏分离出来。

留在离子液体中的催化剂可循环使用。

最近,室温离子液体由于其低蒸气压、环境友好、高催化率和易回收等特点,在有机合成中得到广泛的关注,如 Fridel-Crafts 烷基化和酰基化[5],Diels-Alder 反应[6],Heck 反应[7],Suzuki 反应[8],Mannich 反应[9]和醛酮缩合反应等[10]。

离子液体[bmim]BF4的制备

离子液体[bmim]BF4的制备

离子液体[bmim]BF 4的制备周璐,蒋荣立作者简介:周璐,(1987-),女,硕士研究生,主要研究方向:纳米磁性材料通信联系人:蒋荣立,(1968-),女,教授,主要研究方向:从事矿物材料,纳米功能材料的制备与性能方面的研究. E-mail: 396875275@(中国矿业大学化工学院,江苏 徐州 221008) 摘要:离子液体由于具有独特的物理化学性能而成为被广为研究的新型的环境友好型反应介5 质。

本文以N-甲基咪唑,溴代正丁烷,四氟硼酸钠为原料,采用两步法合成咪唑基离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF 4),重点对第二步合成[bmim]BF 4的最佳合成方法、最佳反应时间、最佳反应溶剂进行了探索,实验结果表明微波法能有效地合成离子液体,且最佳的合成条件是反应时间为30mim,丙酮作为反应溶剂。

试验产物用IR 进行了确认。

关键词:离子液体;微波法;合成10中图分类号:TQ252The Synthesis of Ionic Liquids [bmim]BF 4 ZHOU Lu, JIANG Rongli(School of Chemical Engineering and Technology,China Univercity of Mining & Tecnology,15 JiangSu XuZhou 221008)Abstract: Room temperature ionic liquids have been widely studied as new types of environmentally friendly reaction media, owing to their unique physicochemical properties . In this paper, Ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([bmim][BF 4]) was synthesized through two step method under microwave irradiation using N-methylimidazole, 1- 20 bromobutane, Sodium fluoroborate as starting materials, and the experiments were mainly examined the effects of reaction methods, reaction time and reaction solvents on the synthesis of[bmim]BF 4 in the second step. The results showed that [bmim]BF 4 was synthesized effectively by the microwave synthesis method.The optimum synthetic conditions of the target product[bmim]BF 4 were obtained as follows: reaction time was 30mim ,reaction solvents was acetone . 25The target product was characterized by IR.Keywords: ionic liquids; microwave methods; synthesis0 引言离子液体,又称为室温离子液体(room temperature ionic liquids),是室温附近下呈液态的30 盐,也称为低温熔融盐,它一般由有机阳离子和无机阴离子所组成,具有非挥发性或“零”蒸汽压,低熔点,热稳定性高,易吸收微波,良好的导电性等特性,是环境友好的绿色溶剂,能够溶解多种无机物和有机物[1][2]。

离子液体课程论文

离子液体课程论文

离子液体的研究进展摘要离子液体作为可设计的绿色溶剂、催化剂,具有稳定性好,催化性强,电导率高,溶解能力强,以其特有的性质广受学术界和工业界关注,在诸多领域展示了广阔的应用潜力和前景。

本文主要介绍了离子液体的特点,以及讨论离子液体的应用领域,包括萃取分离、有机合成、电化学、纳米材料和环境科学等,最后对离子液体的发展前景做了展望。

关键词离子液体;萃取分离;有机合成;电化学;纳米材料;环境科学;发展前景Research Progress of Ionic LiquidsAbstract: As a kind of green solvent and efficient catalyst, ionic liquid with good molecule designability attracts widely attentions from both academia and industry due to its unique and attractive properties, which has been widely used in various fields for its good thermal stability, catalytic ability, high electroconductivity, good dissolving ability, zero steam pressure and so on. In this paper, characteristics of the ionic liquid were introduced as well as its applications, such as extraction and separation, organic synthesis, electrochemistry, nanometer materials, environmental science and so on. Finally, the development prospects of ionic liquid were discussed Keywords: Ionic liquid; Extraction and separation; Organic synthesis; Electrochemical; Nanometer materials; Environmental science; Development prospects近年来,在实现绿色化学的研究过程中,寻找绿色的溶剂和发现环境友好的催化剂成为当前主要的研究方向之一。

离子液体的制备

离子液体的制备

一.3.1 咪唑类离子液体的制备(制备氧化锆)3.1.1 溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)的合成及纯化这种离子液体的合成反应可表示为:C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br实验步骤:在圆底烧瓶中加入100 g新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加236 g新蒸馏的正溴辛烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后在83℃下回流约3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体,经分液漏斗分离出离子液体, 并用三氯乙烷洗涤数次后, 在65℃真空干燥48 h除去残余的溶剂和水,即可得到最终产品。

3.1.2 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])的合成及纯化该离子液体的制备反应可表示为:[C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr 实验步骤:将160.6 gNaBF4溶于550 mL水中,再加入202.6 g[C8mim]Br,搅拌48 h,而后用二氯甲烷萃取,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。

先蒸去二氯甲烷溶剂,再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。

3.1.3 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑([C12mim]Br)的合成及纯化该离子液体的制备反应可表示为:C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br实验步骤:在圆底烧瓶中,加入75 g新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加250 mL新蒸馏的正溴十二烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后在83℃再回流3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。

然后蒸出溶剂三氯乙烷,得到此离子液体极其粘稠,[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。

3.1.4 十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C12mim][BF4])的合成及纯化该离子液体的制备反应可表示为:[C12mim]Br + NaBF4 → [C12mim][BF4] + NaBr 实验步骤:将142 gNaBF4溶于600 mL水中,再加入215 g[C12mim]Br,接着搅拌48 h,而后用二氯甲烷萃取,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。

离子液体(制药工程与工艺)doc

离子液体(制药工程与工艺)doc

离子液体第一部分:离子液体简介1.1概念及原理离子液体(ionic liquid,简称IL)就是完全由离子组成的液体,是低温(< 100C)下呈液态的盐,也称为低温熔融盐,它一般由有机阳离子和无机阴离子所组成。

该类物质液体中只有阴、阳离子,没有中性分子。

这些离子化合物的阴阳离子体积很大,结构松散,导致它们之间的库仑力较低,以至于熔点接近室温。

早在1914 年就发现了第一个离子液体——硝基乙胺[1]。

目前对离子液体的研究主要集中在新型离子液体的合成、其物理和化学特性的表征及其作为溶剂和电解质的应用研究等方面。

1.2种类及特点离子液体按阳离子来分可分为普通的季铵盐类、季磷盐类、烷基吡啶类和烷基咪唑类等;按阴离子来分可分为金属类和非金属类;按Lewis酸性可分为可调酸碱性的离子液体和中性的离子液体。

离子液体的无污染、易与产物分离、易回收、可反复多次循环使用、使用方便等优点,是传统挥发性溶剂的理想替代品,它有效地避免了传统有机溶剂的使用所造成严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题,为名副其实的、环境友好的绿色溶剂,已经越来越被人们广泛认可和接受。

1.3离子液体的合成离子液体合成大体上有两种基本方法:直接合成法和两步合成法。

直接合成法就是通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体,操作经济简便,没有副产物,产品易纯化。

例如,硝基乙胺离子液体就是由乙胺的水溶液与硝酸中和反应制备。

具体制备过程是:中和反应后真空除去多余的水,为了确保离子液体的纯净,再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中,用活性炭处理,最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。

如果直接法难以得到目标离子液体,就必须使用两步合成法。

首先,通过季铵化反应制备出含目标阳离子的卤盐([阳离子]x 型离子液体);然后用目标阴离子置换出卤素离子或加入Lewis酸来得到目标离子液体[2],过程如下图2 所示:第二部分:离子液体的应用2.1在分离过程中的应用研究分离提纯回收产物一直是合成化学的难题,用水提取分离只适用于亲水产物,蒸馏技术也不适宜用于挥发性差的产物,使用有机溶剂又会引起交叉污染。

室温离子液体的合成及物性研究

室温离子液体的合成及物性研究

室温离子液体的合成及物性研究一、实验目的:(1)认识室温离子液体的概念、物性及用途(2)学会室温离子液体的合成方法(3)理解影响室温离子液体物性的因素,掌握调控其物性的方法二、实验原理本实验将合成常见的1-丁基-3-甲基咪唑溴盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体,两者的合成路线如下:离子液体具有可设计的特性,这是其它室温液体所没有的。

在离子液体的合成之前的一个重要步骤是设计,不同的阴阳离子能够组合出种类繁多的离子液体。

选择适合的阴阳离子,通过选择与调整离子液体的性质,如熔点、粘度、疏水性,或者直接引入特定的官能团,满足特殊的需要。

离子液体是由阴阳离子经过不同的方式和途径来实现的,作为一种可设计室温液体,可以调整离子液体的结构,设计出NN +Br N NBr -NN Br -+KPF 6N N PF 6-1-丁基-3-甲基咪唑溴盐 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐一些有独特功能的任务适应性离子液体。

三、仪器与试剂三口烧瓶(100ml),圆底烧瓶(100ml),恒压滴液漏斗(100ml),分液漏斗(100ml),容量瓶(100ml),水浴锅,机械搅拌,电导率仪,烧杯,电热套N-甲基咪唑(化学纯),1-溴代正丁烷(化学纯),六氟磷酸钾(化学纯),氯仿(化学纯)四、实验步骤1 室温离子液体的合成(1)1-丁基-3-甲基咪唑溴盐的合成在带回流冷凝管的100ml的三口烧瓶中加入6.7gN-甲基咪唑,搅拌下升温至70℃,10分钟内滴加12.1g溴代正丁烷,保持温度70℃继续搅拌2小时得1-丁基-3-甲基咪唑溴盐(反应过程中注意观察反应液体状态的改变)。

(2)1-丁基-3-甲基六氟磷酸盐的合成在250ml的三口烧瓶中加入8.8g上面合成的1-丁基-3-甲基咪唑溴盐,加入100ml水,室温搅拌下加入7.4g六氟磷酸钾,继续搅拌2小时(反应过程中注意观察溶解度的变化)。

反应结束后,将反应液转移入分液漏斗,分去水层。

离子液体Microsoft Word 文档

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实验24 [EMIM]BF 4室温离子液体的制备及其对水的敏感性一、实验目的1.学习并掌握制备1-甲基-3-乙基咪唑溴化物([EMIM]Br )的原理和方法。

2.学习并掌握制备[EMIM]BF 4离子液体及此类离子液体的方法。

3.学习测定[EMIM]BF 4离子液体对水的敏感度的方法。

二、实验原理较早合成的离子液体是由卤化铵盐和氯化铝按一定比例混合而成的,通过控制氯化铝的加入量调节离子液体的酸碱性。

例如,室温离子液体[MBIM]Cl-x AlCl 3。

此类离子液体的缺点是极易水解,需要在真空或是惰性气体下制备和处理。

为了克服上述离子液体容易水解和污染环境的缺点,真正实现离子液体的工业应用,必须制备不含氯化铝的有机离子液体,采取的主要方法是用-4BF 离子取代氯负离子,可以制备出多种对水和空气稳定的离子液体。

本实验的合成反应如下: N N CH 3N N CH 3C 2H 5CH 3CH 2+Br ([EMIM])N N CH 3C 2H 5Br +HBF 4+HBrN N CH 3C 2H 5BF 4三、实验试剂及用量1-甲基咪唑17.5mL (18g ,0.22 mol ),溴乙烷15.5mL (22.6g ,0.21 mol ),40%氟硼酸溶液19g (0.086 mol ),乙酸乙酯,乙腈四、实验步骤向250mL 圆底烧瓶中加入17.5mL 1-甲基咪唑和15.5mL 溴乙烷,在40℃搅拌反应3h ,静止分层,取下层溶液静止过夜,析出白色固体,用乙酸乙酯和乙腈混合液进行重结晶,在70℃的旋转蒸发仪上真空干燥30min ,得白色固体1-甲基-3-乙基咪唑溴化物。

将19g 40%氟硼酸溶液缓慢加入盛有15g 上述制备得到的[EMIM]Br 的100mL 圆底烧瓶中,边加边电磁搅拌,加完后于40℃电磁搅拌反应2h ,将反应液冷却至室温,每次用15mL 二氯甲烷萃取3次,合并萃取液,于70℃真空下旋转蒸发30min ,得到亮黄色的澄清液体,即[EMIM]BF 4。

离子液体的制备及其在化学反应中的应用

离子液体的制备及其在化学反应中的应用

离子液体的制备及其在化学反应中的应用一、离子液体的制备方法及其特点离子液体是一类由阳离子和阴离子组成的无机盐或有机盐的液态物质,其熔点通常在100℃以下,且具有较低的蒸汽压和极好的热化学稳定性。

离子液体的制备方法有多种,包括物理混合、溶剂萃取、电化学方法等。

其中,最为常用和广泛研究的是离子液体的离子交换法和空气氧化法。

离子交换法是指通过阳离子交换树脂或阴离子交换树脂将阳离子和阴离子分别交换,形成新的离子液体的方法。

而空气氧化法则是直接将有机盐或无机盐通过氧化反应转变成离子液体的方法。

离子液体在化学反应中的应用主要在于其优异的热化学性质和环境友好性。

因为其具有极低的挥发性和易于回收利用的特性,所以离子液体在一些催化反应、分离和合成领域有着广泛的应用。

此外,离子液体还有相似于超临界流体的特性,可以用于提取天然产品、金属离子分析等领域。

二、离子液体在化学反应中的应用1. 催化反应离子液体在催化反应中的应用是目前最为热门的研究领域之一。

由于其良好的热化学稳定性和溶解力,离子液体可以作为催化剂载体,以提高反应效率和选择性。

其中,无机盐离子液体和硫酸离子液体等拥有良好的催化性能和增强反应选择性的特性,在有机合成领域有着广泛的应用。

2. 提取和分离由于离子液体在易挥发性和溶解力方面的优良表现,其在提取和分离天然产物有着广泛的应用。

例如,离子液体可以用于水果香料、抗生素、植物提取物等的高效分离和提取。

3. 合成领域离子液体在合成领域也有很多应用,例如酸碱催化、有机合成等。

在某些有机反应中,离子液体可以替代惰性溶剂,提高反应效率和选择性。

此外,在某些有机合成反应中,离子液体具有类似酸介质的特性,有助于提高反应的选择性和速率。

三、离子液体的优缺点离子液体因其具有很多优秀的化学、物理性质,因此在很多领域中有着广泛的应用,但也存在一些缺点。

优点:1. 具有良好的热化学稳定性和环境友好性。

2. 可以广泛应用于有机催化、试剂、分离和提取等领域。

离子液体合成,表征及应用

离子液体合成,表征及应用

电化学窗口
离子液体电化学稳定电位窗口对其电化学应 用也非常重要。电化学稳定电位窗口就是离子液 体开始发生氧化反应的电位和开始发生还原反应 的电位的差值 。
离子液体的应用
分离过程
电化学 化学反应
离子液体的应用
在分离过程中的应用
(1)美国Alabama大学Roger领导的小组研究了苯的衍生 物如甲苯、苯胺、苯甲酸、氯苯等在离子液体相 [bmim] PF6与水相中的分配系数,并与其在辛醇/水间的分配进行 比较,两者有对应关系。 若用离子液体萃取了低挥发性有机化台物,则可用 超临界流体从离子相中除去,离子液体不会污染萃取相和 被萃物。
离子液体的应用
在电化学中的应用
由于离子液体固有的离子导电性、不挥发、不燃。电 化学窗口比电解质水溶液大许多.可以减轻自放电,作电 池电解质不用像熔盐一样的高温,可用于制造新型高性能 电池。
离子液体的应用
在化学反应中的应用
优点: (1)为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境 (2)离子液体种类多,选择余地大 (3)将催化剂溶于离子液体中,与离子液体一起循环利 用,催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点 (4) 产物的分离可用倾析、萃取、蒸馏等方法
离子液体的应用
在分离过程中的应用
(2)英国科学家已找到将核废料溶解于离子液体中的方 法。 他们认为用离子液体取代传统的溶剂如水、煤油和磷 酸三丁酯的混合溶剂有可能改善现有的核燃料加工系统。
(3)爱沙尼亚研究用离子液体处理油页岩。 英国北爱尔兰首府 Belfast 的 Queen’s 大学也研究用离 子液体萃取油页岩,离子液体可以循环使用。
离子液体的表征
熔点
一般来说,低熔点离子液体的阳离子具备下 述特征 :低对称性、弱 的分子间作用力和阳离子 电荷的均匀分布。在大多数情况下 ,随着阴离子 尺寸的增 加,离子液体的熔点相应下降。

离子液体材料的合成及其应用研究

离子液体材料的合成及其应用研究

离子液体材料的合成及其应用研究第一章离子液体材料的概述离子液体是一种新型的液体材料,由离子组成,通常被描述为具有无色、无味、无烟、易溶于水和一般有机溶剂、与大多数无机或有机物质不反应的特性。

离子液体具有良好的化学稳定性、低挥发性、高离子导电性、高温稳定性和优异的溶解性等优点。

第二章离子液体材料的合成离子液体的合成方法一般分为两种:传统的离子液体合成方法和新兴的离子液体合成方法。

传统的离子液体合成方法主要包括两步法合成、离子交换合成、溶剂抽提法合成和电化学合成等。

这些方法需要较为复杂的合成条件和操作步骤,且对化学品的纯度要求很高,所以成本较高。

新兴的离子液体合成方法则包括离子液体溶剂法合成、微波辅助合成和光化学合成等。

这些方法具有合成时间短、化学品用量少、条件温和等优点,可以大大降低制备成本。

第三章离子液体材料的应用研究离子液体材料具有独特的性质,因此被广泛用于电化学、化学反应、生物学、纳米材料、催化剂、分离技术、有机合成、润滑剂和溶媒等领域。

在电化学领域中,离子液体被用做电解液,能大大提高电化学反应速率和电感应效率。

在分离技术中,离子液体可以用作液液萃取或色谱分析的溶剂,能够实现高效、环保的分离过程。

在生物学领域中,离子液体被用作蛋白质切断、DNA提取和农业生产中的杀虫剂。

在纳米材料领域中,离子液体被用作合成纳米材料的绿色溶剂,能够提高制备过程的纯度和分散度。

第四章结论离子液体材料是一种具有良好性能的新型液体材料。

随着先进制造技术的不断发展,离子液体材料将越来越广泛的应用于各种领域,从而推动科技创新和工业发展。

离子液体的设计与合成及其在化学反应中的应用

离子液体的设计与合成及其在化学反应中的应用

离子液体的设计与合成及其在化学反应中的应用离子液体作为一种新兴的绿色溶剂,具有热稳定性、非挥发性、高电导性等性质,被广泛应用于化学反应、化学分离、电化学、生物学等领域。

离子液体的设计与合成是离子液体应用的关键环节,这篇文章将从离子液体的设计与合成及其在化学反应中的应用两个方面进行探讨。

一、离子液体的设计与合成离子液体可以根据离子结构、阳离子与阴离子数量、碳链长度及分支度、氮、氧元素取代度等参数,设计与合成不同种类的离子液体。

同时,离子液体的设计与合成也会受到一些基本原则的制约。

1. 基本原则(1)合适的离子对:离子液体的设计与合成首先考虑离子对,一般需要考虑阴离子与阳离子间的相互作用力以及与反应物和催化剂之间的相互作用力。

(2)良好的热稳定性:离子液体在化学反应中需具有良好的热稳定性,以保证反应温度和反应过程的稳定性。

(3)良好的相容性:若离子液体做反应介质,则其需要良好的相容性,以保证反应物及其周围环境的稳定性。

2. 普遍荷载阴离子的离子液体由于大多数合成的离子液体都是荷载一个长链烷基,所以通常需要将阴离子认为是先定位于某种有机基底上(例如氯化铝不能溶于视线kolbe生产的棕色物质和戳v 和异丙基三丙基氧化肟,ygdla不能荷载长链烷基),然后进行分解反应来得到纯净的离子液体。

例如,下面的反应可以得到良好的热稳定性和良好的相容性的离子液体:图1:普遍荷载阴离子的离子液体二、离子液体在化学反应中的应用离子液体由于其良好的热稳定性、良好的相容性、高电导性等特点,使得其在有机合成、环境保护、电化学等领域有着广泛的应用。

1. 有机合成离子液体作为绿色溶剂,其在有机合成中表现出了良好的溶解性和催化性。

例如,利用离子液体 [BMIM] BF4 作为催化剂催化酰胺的合成,反应的选择性高、产率高(95%),能够大大提高反应的效率和产率。

同时,离子液体 [HMIM] Cl 也被成功用于 Nicholas reaction 反应中。

离子液体的制备与应用

离子液体的制备与应用

离子液体的制备与应用离子液体是一种具有特殊物理化学性质的液体,它可以被用于很多领域,如化学工业、生物技术、电子工业和医学等。

在本文中,我们将介绍离子液体的制备和应用。

一、离子液体的制备离子液体是由离子组成的液体,它们具有非常低的挥发性、优秀的热稳定性和高的离子传导性。

制备离子液体一般有以下几种方法:1. 阴离子交换和阳离子交换阴离子交换和阳离子交换是两种经典的离子液体制备方法。

一般情况下,这种方法需要化学试剂帮助实现。

通过阴离子交换树脂或阳离子交换树脂,可以将不同的阴离子或阳离子与亚甲基二硫醚、亚苯基磺酸盐等物质进行交换,从而制备出不同种类的离子液体。

2. 反相微乳液法反相微乳液法是一种比较新的制备离子液体的方法。

通过在水相中加入表面活性剂和离子液体原料,再加入油相,形成微乳液。

随后,通过干燥和溶剂萃取或蒸馏等方法,可以得到离子液体。

这种方法的优点是工艺简单,所得产品质量好。

3. 溶剂萃取法溶剂萃取法是一种基于相分离的方法。

将原料和溶剂混合,在一定条件下相分离,从中萃取得到离子液体。

这种方法的优点是可以制备大量离子液体,但同时也存在环境污染的问题。

二、离子液体的应用离子液体可以广泛应用于众多领域:1. 化学反应催化剂。

由于离子液体具有高的离子传导性、高的热稳定性和良好的溶解性,因此可以被用作化学反应催化剂。

例如,离子液体作为一种绿色催化剂,可以用于合成绿色染料。

2. 确定金属离子。

离子液体可以被用来确定离子溶解度。

通过与不同金属离子结合,可以得出离子液体的性质和组成。

这种方法可以被用来制备金属催化剂、分离金属离子和合成光催化材料。

3. 生物技术。

离子液体可以用于制备、储存和运输包括蛋白质、酶和核酸等生物大分子。

离子液体的抗生物降解性和高的稳定性,使得生物大分子可以长时间存储和运输,从而得到更好的保护。

4. 电子工业。

离子液体可以被用作电解质,用于电池、电容器和液态电压稳定器等电子器件。

由于离子液体的高的氧化还原电位,它们也可以被用作氧化还原电池和太阳能电池。

化学工程中离子液体的制备与应用

化学工程中离子液体的制备与应用

化学工程中离子液体的制备与应用离子液体是指在常温下将一种或多种离子气体或盐类化合物熔融或溶解在有机溶剂中所得到的稳定液体。

它的结构稳定,分子极为对称,并且不易挥发,无毒无味,可以重复利用,因此在近年来的化工过程中得到了广泛的应用。

本文将围绕着离子液体的制备和应用展开论述。

一、离子液体的制备离子液体的制备在过去几年中得到了越来越多的关注。

传统离子液体的制备需要使用反应剂和催化剂,同时需要较高的温度和压力。

现如今,更为简单有效的离子液体的制备方法被逐渐发展出来。

下面将介绍其中的几种常见方法。

1.5-NR(N-烷基吡咯烷酮)法5-NR法是一种简单快速的离子液体制备方法。

该方法的原理是在氢氧化钾的存在下,将一定浓度的吡咯烷酮与烷基溴反应,生成对应的烷基吡咯烷酮盐,然后通过置换反应来去除无机盐,得到离子液体。

2.静电分离法静电分离法是一种依靠物料之间的电荷差异来分离的方法。

通过施加电压使物料在不同的电极上分离,然后用离子交换树脂将物料中的离子吸附到树脂上,得到离子液体。

3.超临界萃取法超临界萃取法是将溶剂加热并加压至超临界状态,使其具备液态与气态的特性,然后通过加入硫酸根或三氟甲磺酸根来制备离子液体。

以上是几种制备离子液体的方法,它们各自有着其独特的优势及适用范围。

离子液体的制备方法在不断的发展和改进,相信未来还会有更多的创新方法将被发现和应用。

二、离子液体的应用离子液体具有较高的化学稳定性和独特的化学性质。

因此离子液体的应用具有广泛的前景,从传统的化学工业到生物技术,再到新能源、环境保护和材料科学等领域,均可以看到离子液体的身影。

1.化学反应催化剂离子液体具有较高的离子电导率和分子间距,能够促进化学反应的发生,并降低催化反应的活化能。

因此离子液体被广泛应用于化学反应催化剂的开发及生产。

2.绿色溶剂离子液体是一种绿色溶剂,因为它具有微毒性,不挥发,可以重复利用,不易被生物分解,与水混合后不会产生环境污染等特点。

离子液体的制备、表征和性质研究及其在合成介

离子液体的制备、表征和性质研究及其在合成介

离子液体的制备、表征和性质研究及其在合成介分类号密级 U D C 编号学位论文离子液体的制备、表征和性质研究及其在合成介孔氧化铝中的应用章靖 . 指导教师姓名田丹碧教授申请学位级别工学硕士学科、专业应用化学论文提交日期 2009年5月2009 年5月离子液体的制备、表征和性质研究及其在合成介孔氧化铝中的应用南京工业大学Synthesis, Characterization and Properties of Ionic Liquids and its Application in Mesoporous AluminaDissertation Submitted toNanjing University of Technologyin partial fulfillment of the requirementsfor the degree ofMaster of EngineeringByJing ZhangSupervisor: Prof. Danbi TianMay 2009摘要离子液体作为一种新型溶剂,由于具有一些优异性能,如可忽略的蒸汽压(即不挥发性)、低熔点、很宽的液相温度(可达到400 ℃)、低毒性、不燃性、很宽的电势窗口和对有机物及无机物良好的溶解性等,而广泛应用于化学合成、分离和电化学等方面。

目前,在离子液体中合成介孔氧化铝的研究还处于起步阶段,但相对传统溶剂体现出有很多优点,已引起国内外科学研究者的广泛关注。

首先,本文以1-甲基咪唑或1,2-二甲基咪唑为母体,分别合成了19种短链或长链离子液体。

以合成1-乙基-2,3-二甲基咪唑溴盐为例,讨论了反应时间、反应温度和原料摩尔比对产物收率的影响,得到最佳的条件是:溴代乙烷与1,2-二甲基咪唑以1.1:1(摩尔比)的比例,在90 ℃下反应24 h。

所有离子液体的结构都通过IR和1H-NMR得到确证。

1H-NMR数据表明:N1上取代的烷基对咪唑环质子化学位移影响不大,而阴离子易于与咪唑环上H2形成氢键,使其化学位移向低场移动。

离子液体的制备及其应用

离子液体的制备及其应用

离子液体的制备及其应用离子液体,是一种具有特殊物化性质的有机化合物,存在于液态形态。

相对于传统有机溶剂,离子液体具有很多优势,如高相对分子质量、宽电化学窗口、低挥发性、优异的热物性质、较好的环境兼容性等。

因此,离子液体在诸多领域中得到了广泛的应用,例如化学反应、分离技术、电化学储能、化学传感等。

本文将阐述离子液体的制备方法及其在多个领域中的应用。

一、离子液体的制备方法离子液体的制备方法通常可以分为两步,第一步是核心离子的合成,第二步则是与相应离子合成成分配成离子液体。

离子液体的核心离子通常是氯化铝(AlCl3)、氟硼酸(HBF4)、六氟磷酸(PF6-)等。

下面将分别介绍一些常用的制备方法。

1. 离子交换法这种方法是将两种化合物的阳离子与阴离子反应,使得其成为一个离子液体。

例如,当氯化铝和1-丁基-3-甲基咪唑反应时,会得到一种常用的离子液体[Bmim] [AlCl4]。

2. 增量制备法这种方法是一步步构建分子以制备离子液体。

通常通过选择合适的阳离子和阴离子,配合合适的反应条件逐渐合成分子,最后组成离子液体。

例如,通过2-甲基咪唑反应3-甲基丁酸,得到一种常用的离子液体[Ammb][BF4]。

3. 中间体离子液体法这种方法先将离子液体的中间体合成,然后通过其他化合物与其反应得到所需离子液体。

例如,从1-溴丁烷中通过两步反应合成[Ammb] [BF4],这里的中间体是[Ammb][Br]。

以上是离子液体的一些常见制备方法,这些方法的选择通常根据应用环境、成本、操作难度和产量等因素综合考虑。

二、离子液体的应用离子液体在化学反应、分离技术、电化学储能、化学传感等领域都有着广泛的应用。

1. 化学反应基质由于离子液体具有优异的溶解性、不挥发、较高的稳定性和低的水解性,它可以作为基质参与各种有机反应,如酯化、烷基化、烷基化、烷基化和羟基化等反应。

2. 色谱分离离子液体也可用作高效液相色谱(HPLC)的移动相。

离子液体萃取过程及新型离子液体制备技术

离子液体萃取过程及新型离子液体制备技术

离子液体萃取过程及新型离子液体制备技术离子液体(Ionic Liquids,ILs)是一类具有独特物理化学性质的有机盐类化合物,在室温下即可存在于液态。

离子液体由无机阳离子和有机阴离子或有机阳离子和无机阴离子组成,因此具有较低的熔点、较宽的液体温度范围、较高的离子电导率等特点。

由于这些优异的性质,离子液体在萃取领域得到了广泛的应用。

离子液体萃取过程是指利用离子液体作为萃取剂,从一个液相中选择性地萃取目标物质,并将目标物质与离子液体分离。

离子液体可以通过控制其分子结构和选用不同的离子组成来调控其萃取能力,从而实现对多种物质的选择性萃取。

离子液体的制备技术是指通过不同的合成方法和策略,制备出具有特定结构和性质的离子液体。

传统的离子液体制备方法包括阳离子与阴离子的离子交换反应、中性化反应等。

近年来,随着离子液体研究的深入,发展出了一些新型离子液体制备技术,如绿色合成法、水基法、气相法等。

绿色合成法是指在无机盐或有机溶剂中进行反应,利用温和的条件和环保的方法合成离子液体。

这种方法避免了传统合成方法中使用的有机溶剂对环境的污染问题。

水基法是指以水为溶剂,通过无机盐的水解反应或有机醇与无机酸的中和反应制备离子液体。

这种方法成本低廉,易于操作,并可以获得无机盐水溶液和离子液体之间的相互转化。

气相法是指将气体反应物在高温、高压条件下与基质反应生成离子液体。

这种方法具有高效、快速的特点,适用于高沸点、高粘度的离子液体制备。

总之,离子液体萃取过程及新型离子液体制备技术为实现高效、绿色的萃取过程提供了新的途径和方法。

随着更多研究对离子液体的深入理解,相信离子液体在萃取领域的应用会得到进一步发展。

高中化学离子液体说课教案

高中化学离子液体说课教案

高中化学离子液体说课教案1. 了解离子液体的定义、特性和制备方法;2. 掌握离子液体在化学反应、催化和分离技术中的应用;3. 能够分析离子液体在环境保护和能源领域的重要作用。

二、说教重点:1. 离子液体的定义和特性;2. 离子液体的制备方法;3. 离子液体在化学反应、催化和分离技术中的应用。

三、说教难点:1. 离子液体的制备方法及其工艺过程;2. 离子液体在环境保护和能源领域的应用。

四、说教内容:一、离子液体的定义和特性:1. 定义:离子液体是由大量阳离子和阴离子形成的液态盐,其融点通常在室温下或接近室温。

2. 特性:常见的离子液体具有低挥发性、高热稳定性、可溶解多种物质、导电性好等特点。

二、离子液体的制备方法:1. 直接合成法:通过合成方法将离子液体妊活的合成出来。

2. 离子交换法:通过对离子交换树脂进行处理得到目标离子液体。

三、离子液体在化学反应、催化和分离技术中的应用:1. 作为反应介质:离子液体可作为绿色溶剂在有机合成反应中取代传统有机溶剂。

2. 作为催化剂载体:离子液体可将催化剂固载在其分子结构中,提高催化活性和循环利用率。

3. 分离技术:离子液体可用于提取金属离子、萃取有机物等分离技术,在环保和资源回收中发挥重要作用。

五、说教方法:1. 讲解结合案例:通过实例分析离子液体在化学反应和分离技术中的应用,增强学生理解和记忆。

2. 实验演示:进行离子液体合成实验,让学生亲身体验离子液体的制备过程和特性。

六、教学过程:1. 导入:通过展示离子液体的实物样品引起学生兴趣,提出“什么是离子液体?它和传统溶剂有什么不同?”引发思考。

2. 讲解:介绍离子液体的定义、制备方法和应用领域,并结合案例详细讲解其在化学领域的重要作用。

3. 实验演示:进行离子液体合成实验,让学生亲自操作观察实验现象,加深对离子液体的理解。

4. 总结:总结离子液体的特性和应用,强调其在环境保护和能源领域的重要意义。

七、达标检测:1. 单选题:离子液体是由()形成的液态盐。

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离子液体的制备
一.3.1 咪唑类离子液体的制备(制备氧化锆)
3.1.1 溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)的合成及纯化
这种离子液体的合成反应可表示为:
C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br
实验步骤:在圆底烧瓶中加入100 g新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加236 g新蒸馏的正溴辛烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后在83℃下回流约3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体,经分液漏斗分离出离子液体, 并用三氯乙烷洗涤数次后, 在65℃真空干燥48 h除去残余的溶剂和水,即可得到最终产品。

3.1.2 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])的合成及纯化
该离子液体的制备反应可表示为:
[C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr
实验步骤:将160.6 gNaBF4溶于550 mL水中,再加入202.6 g[C8mim]Br,搅拌48 h,而后用二氯甲烷萃取,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。

先蒸去二氯甲烷溶剂,再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。

3.1.3 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑([C12mim]Br)的合成及纯化
该离子液体的制备反应可表示为:
C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br
实验步骤:在圆底烧瓶中,加入75 g新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加250 mL新蒸馏的正溴十二烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后在83℃再回流3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。

然后蒸出溶剂三氯乙烷,得到此离子液体极其粘稠,[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。

3.1.4 十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C12mim][BF4])的合成及纯化
该离子液体的制备反应可表示为:
[C12mim]Br + NaBF4 → [C12mim][BF4] + NaBr 实验步骤:将142 gNaBF4溶于600 mL水中,再加入215 g[C12mim]Br,接着搅拌48 h,而后用二氯甲烷萃取,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。

先蒸去二氯甲烷溶剂,再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。

二.2.2.1 咪唑类离子液体的制备及纯化(制备硫酸铜)
2. 2. 1 .1 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C4mim] [BF4]的合成及纯化
在四颈瓶中加入126 g(1.518 mol)新蒸馏的N-甲基咪唑和400 ml三氯乙烷,在强烈搅拌状态下将上述混合液升温至60℃,滴加208 g(1.518 mol)新蒸馏的正溴丁烷,滴加时间为两小时,滴加完毕后在83℃下回流三小时。

滴加正溴丁烷约十分钟后溶液变浑浊,之后变为橙黄色粘稠状液体,停止搅拌后橙黄色液体上移,下层为无色透明液。

趁热用分液漏斗将产物分离出来,用三氯乙烷洗涤三次,在65℃下真空干燥48 h,这种离子液体的合成反应可表示为:
C4H9Br + C4H6N2 → [C4mim]Br
将200 g NaBF4溶于727 ml水中,再加入200 g [C4mim]Br,搅拌60 h后停止,此时溶液为浅黄色均相液体。

将反应混合液转移至分液漏斗中,然后用二氯甲烷多次萃取生成的四氟硼酸盐离子液体,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加硝酸银溶液没有白色沉淀出现为止。

蒸去二氯甲烷溶剂,在65℃下真空干燥48 h,除去残余的溶剂和水,最终得到离子液体[C4mim]
[BF4]。

这种离子液体的合成反应可表示为:
[C4mim]Br + NaBF4 → [C4mim][BF4] + NaBr
2. 2. 1 .2 溴化1-辛基-3-甲基咪唑[C8mim]Br的合成及纯化
在圆底烧瓶中加入100 g (1.205 mol) 新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在60℃滴加236 g (1.205 mol)新蒸馏的正溴辛烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后83℃再回流3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体,这种液体经分液漏斗分离, 并用三氯乙烷洗涤三次后, 在65℃真空干燥48 h。

这种离子液体的合成反应可表示为:
C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br
2. 2. 1 .3 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C8mim][BF4]的合成及纯化
将160.6 g (1.46 mol) NaBF4溶于500 mL水中,再加入202.6 g (0.73 mol) [C8mim]Br,搅拌48 h,而后用二氯甲烷萃取,有机层多次用水洗涤,直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。

先蒸去二氯甲烷溶剂,再在65℃真空干燥48 h,除去残余的溶剂和水。

这种离子液体的合成反应可表示为:
[C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr
2. 2. 1 .4 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑[C12mim]Br的合成及纯化
在圆底烧瓶中,加入75 g (0.915 mol) 新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在 60℃滴加250 g (1 mol) 新蒸馏的正溴十二烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后83℃下再回流3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。

然后蒸出溶剂三氯乙烷,得到此离子液体极其粘稠,[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h。

这种离子液体的合成反应可表示为:
C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br
三. 离子液体的制备(氧化铋的制备)
2.2.1 [C8mim]Br的制备
溴化1-辛基-3-甲基咪唑[C8mim]Br的合成反应式可表示为:
C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br
实验步骤:在圆底烧瓶中加入200 g (2.410 mol) 新蒸馏的N-甲基咪唑和600 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,80℃时滴加546 g (2.410 mol)新蒸馏的正溴辛烷,滴加时间超过2 h,滴加完毕后再回流3 h。

反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。

反应完毕后经分液漏斗分离出离子液体,并用三氯乙烷洗涤三次,在65℃真空干燥48 h,即得产品。

2.2.2 [C12mim]Br的制备
溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑[C12mim]Br的合成反应式可表示为:
C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br
实验步骤:在圆底烧瓶中,加入150 g (1.820 mol) 新蒸馏的N-甲基咪唑和500 mL三氯乙烷,在强烈搅拌下,在80℃下滴加500(2 mol) 新蒸馏的正溴十二烷,滴加时间超过2h,滴加完毕后再回流3 h,反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。

然后蒸出溶剂三氯乙烷,得到此离子液体极其粘稠, 65℃下真空干燥48 h,即得固体产品。

四.离子液体功能高分子的合成(氧化锆的制备)
通过对离子液体功能高分子合成方法的研究,知道有两种合成方法:直接合成法、间接合成法[8]。

我们采用间接合成法来研究离子液体功能高分子。

3.1.1 离子液体功能高分子P[Vmim]Cl 1的制备
离子液体功能高分子的合成反应可表示为:
CH 2
-CH n Cl +N N CH 3
1,2-
二氯乙烷CH 2-CH n N
N CH 3Cl
二甲基甲酰胺①②
实验步骤:在圆底烧瓶中加入100 mL 的1,2-二氯乙烷,再加入6.6 g 聚氯乙烯,用动力搅拌器搅拌至完全溶解(约3 h ),滴加0.08 mol (9.9 mL )新蒸馏的 N-甲基咪唑,55 ℃反应10天。

反应现象是在未滴加N-甲基咪唑时是先浑浊后变为无色液体。

滴加N-甲基咪唑后先变成淡黄色粘稠液体后变成乳白色粘稠液体。

经减压蒸馏分离出1,2-二氯乙烷,最后得到的离子液体功能高分子P[Vmim]Cl 1,在55 ℃下真空干燥48 h 。

3.1.2 离子液体功能高分子P[Vmim]Cl 2的制备
实验步骤:溶剂改为N ,N-二甲基甲酰胺,其余步骤同上,反应现象是滴加N-甲基咪唑后颜色逐渐加深至黄色透明液体。

经减压蒸馏分离出1,2-二氯乙烷,最后得到的离子液体功能高分子P[Vmim]Cl 2,在55 ℃下真空干燥48 h 。

3.1.3 离子液体功能高分子P[Vmim][BF 4]的制备
反应可表示为:
CH 2
-CH
n Cl +N N CH
3二甲基甲酰胺CH 2-CH n N
N CH 3
Cl ①
CH 2-CH n N
N CH 3BF
4NaBF 4

CH 2-CH n N N
CH 3Cl
实验步骤:在圆底烧瓶中加入100 mL 的N ,N-二甲基甲酰胺,再加入6.6 g 聚氯乙烯,用动力搅拌器搅拌至完全溶解(约3 h ),滴加0.08 mol (9.9
mL )新蒸馏的 N-甲基咪唑,55 ℃反应10天。

再加入8.35 g 四氟硼酸钠,室温下搅拌2天。

过滤除去无机盐,经减压蒸馏分离出N ,N-二甲基甲酰胺,最后得到的离子液体功能高分子P[Vmim][BF 4],在55 ℃下真空干燥48 h 。

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