核磁共振波谱技术在室温离子液体研究中的应用
核磁共振研究电解液溶剂化结构
核磁共振研究电解液溶剂化结构【知识】核磁共振研究电解液溶剂化结构-探索离子在液体中的行为1. 引言核磁共振（NMR）作为一种非常重要的科学技术手段，被广泛应用于化学、物理学以及材料科学等领域。
在电化学中，NMR技术也发挥着关键的作用，尤其是在研究电解液溶剂化结构方面。
本文将详细探讨核磁共振如何帮助我们了解电解液的溶剂化结构，并展示在此领域内取得的重要研究成果。
2. 电解液溶剂化结构的重要性在电化学中，电解液的溶剂化结构对于电子和离子的迁移、反应速率以及电化学效应都有着重要的影响。
研究电解液溶剂化结构可以帮助我们深入理解离子在液体中的行为，以及液体中电荷传递的机制。
然而，由于电解液中离子和溶剂分子的数量庞大、动态行为复杂并且难以直接观察，探测其溶剂化结构一直是一个挑战。
3. 核磁共振技术的优势核磁共振技术以其无损、定量、非侵入性的特点，在电化学研究中展现出了巨大的潜力。
通过对电解液样品进行核磁共振实验，我们可以获得溶剂化离子周围的详细信息，如溶剂化壳的构成、动态行为以及离子与溶剂分子之间的相互作用。
这些信息对于揭示电解液中离子溶剂化现象具有重要意义。
4. 核磁共振研究电解液溶剂化结构的方法在核磁共振实验中，常用的研究电解液溶剂化结构的方法有两种：一种是通过二维核磁共振技术，如二维核磁共振相关谱（2D NMR correlation spectra），可以同时获得离子和溶剂分子之间的相互作用信息；另一种是通过核磁共振扩散技术，可以研究离子在溶液中的扩散行为。
这些方法可以帮助我们更全面地了解电解液的溶剂化行为。
5. 电解液溶剂化结构的研究进展通过核磁共振技术，许多研究人员已经取得了重要的研究成果。
研究发现Lithium-salt溶液中锂离子会形成溶剂化壳，其中溶剂分子通过氨基团与锂离子之间的氢键相互作用。
研究还发现，一些溶剂分子在形成溶剂化壳时会发生取代反应，进一步揭示了溶剂分子在电解液中的动态行为。
离子液体的合成及其在有机合成中的应用
离子液体的合成及其在有机合成中的应用一、本文概述离子液体是一种特殊的液态盐，具有独特的物理化学性质，如高离子导电性、低蒸汽压、良好的热稳定性、宽的电化学窗口和可设计性等。
这些特性使得离子液体在有机合成中展现出广阔的应用前景。
本文旨在探讨离子液体的合成方法及其在有机合成领域中的应用。
我们将详细介绍离子液体的合成方法，包括通过酸碱中和反应、季铵化反应、离子交换反应等合成不同类型的离子液体。
我们还将讨论如何通过调控离子液体的阴阳离子组成和结构，优化其性能以满足不同应用需求。
我们将综述离子液体在有机合成中的应用。
离子液体可以作为溶剂、催化剂和反应介质，在多种有机合成反应中发挥重要作用。
例如，离子液体可以用于提高有机反应的速率和选择性，实现绿色合成和节能减排。
离子液体还可以用于合成具有特殊结构和功能的有机化合物，如手性分子、高分子材料和纳米材料等。
我们将对离子液体在有机合成中的优势和挑战进行总结，并展望其未来的发展方向。
离子液体作为一种新型绿色溶剂和催化剂，在有机合成中具有广阔的应用前景。
然而，离子液体的成本、稳定性和毒性等问题仍需解决。
因此，未来的研究将集中在开发新型离子液体、优化其合成方法和拓展其应用领域等方面。
通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个关于离子液体合成及其在有机合成中应用的全面而深入的理解，为离子液体在相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、离子液体的合成离子液体，作为一种独特的溶剂和反应介质，近年来在化学领域引起了广泛的关注。
离子液体的合成是其在各种应用中使用的基础，涉及到了多种化学原理和合成技术。
离子液体的合成主要可以分为两类：一步合成法和两步合成法。
一步合成法是通过一步化学反应直接生成离子液体，这种方法通常适用于那些离子液体组分之间反应活性较高，且不易发生副反应的情况。
两步合成法则首先合成离子液体的阳离子或阴离子前驱体，然后再通过离子交换或酸碱中和等反应得到目标离子液体。
这种方法在合成复杂离子液体时更为常见。
核磁方法研究离子液体与丙酮的相互作用
核磁方法研究离子液体与丙酮的相互作用
翟翠萍;王键吉;轩小朋;汪汉卿
【期刊名称】《物理化学学报》
【年(卷),期】2006(22)4
【摘要】运用核磁共振手段,研究了室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])在不同比例的离子液体/丙酮混合体系中1H和13C的化学位移及13的自旋-晶格弛豫时间(T1).结果表明,离子液体[C8mim][BF4]的阳离子芳环上的氢原子,以及与氮原子直接相连的甲基和亚甲基上的氢原子都与丙酮羰基上的氧原子有相互作用,从而减弱了离子液体阴阳离子间的强相互作用,使离子液体的运动加快,黏度降低.
【总页数】4页(P456-459)
【作者】翟翠萍;王键吉;轩小朋;汪汉卿
【作者单位】中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室,兰
州,730000;中国科学院研究生院,北京,100049;河南师范大学化学化工学院,河南新乡 453007;河南师范大学化学化工学院,河南新乡 453007;中国科学院兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】O641;O645
【相关文献】
1.用核磁共振方法研究金属离子与蛋白质的相互作用 [J], 张芳;林东海
2.核磁共振方法研究瓜环[n](n=7,8)与枸橼酸西地那非的相互作用 [J], 杨春雪;朱卫国;姜松;李新建;邹大鹏
3.丙酮肟与某些芳烃相互作用的H核磁共振研究 [J], 张建军;张海峰
4.蛋白质相互作用动力学的核磁共振分析方法研究取得新进展 [J],
5.核磁共振方法研究离子液体在重水中簇集的阴离子效应 [J], 汤俊明;赵扬;高山娇;王键吉
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离子液体在药物研究中的应用
离子液体在药物研究中的应用近年来，随着药物研究和分析技术的发展，离子液体（IL）已经开始广泛应用于药物研究和分析。
离子液体是由不同种类的有机离子组成的有机溶剂，具有与传统溶剂（如水）不同的特性，如极低的表面张力和较高的沸点。
由于其独特的性质，IL在药物研究和分析领域有着广泛的应用。
首先，IL在药物反应中有着重要的作用。
IL可以用作催化剂或反应介质，以提高药物的合成效率。
例如，IL可以作为催化剂，加速药物的合成反应。
IL也可以作为反应溶剂，使反应更容易发生，从而提高药物的合成效率。
此外，IL的独特的极性特性和低表面张力也可以有效地改善有机合成反应。
其次，IL可以用于药物分离和纯化。
IL具有良好的分离性能，可以有效分离药物中的活性成分。
此外，IL还可以用于药物的溶出和混合，从而改善药物的性质。
在药物分离和纯化过程中，IL的极性特性和低表面张力也可以发挥重要作用，从而提高药物的分离效率。
此外，IL也可以用于药物分析。
IL可以用于药物分子结构分析，从而确定药物的结构特征，推测药物的物理和化学性质。
在组装分析中，IL可以用于表征药物分子的结构，对目标分子组装进行准确分析。
此外，IL还可以用于其他常用的药物分析技术，如色谱、气相色谱和核磁共振波谱等。
由此可见，IL在药物研究和分析领域具有重要的研究价值。
它的使用可以有效提高药物的合成效率，并可以用于药物分离和纯化，以及药物分析。
因此，IL可以成为一种重要的药物研究工具，为药物研究提供更多可能性。
尽管IL在药物研究和分析方面发挥了重要作用，但在实际应用中仍存在一定的问题。
首先，IL的构成比较复杂，容易受到污染和变质，从而降低IL的稳定性。
其次，IL的易性导致合成中存在不可控制的反应，这会降低药物的纯度。
此外，缺乏可靠的确定性标准，也极大地限制了IL在实际应用中的发挥作用。
虽然IL在药物研究和分析方面具有巨大潜力，但由于其存在一定的问题，仍然需要进一步完善相关技术。
_bmim_Cl_FeCl_3离子液体的表征
工
程 师 园
[ bmim ]Cl/ FeCl3 离子液体 ,黑龙江 大庆 163852) 摘 要 :本文利用1 HNMR、FT - IR、FAB (Fast Atom Bombardment) 、Raman 光谱分析方法表征了 [ bmim ]Cl/ FeCl3 离子液体 ,结果表明 :酸性离子液体中 ,阴离子主要形式是 FeCl4- 、Fe2Cl7- ;碱性离子液体中 ,阴离子主 要是 Cl - 、FeCl4- ,并且三者之间存在着平衡 。根据分析结果及化学软件的计算 ,可以推断 ,阴离子分布在 阳离子的两边 ,即在[ bmim]平面的两边 ,根据能量最低原理 ,Cl - 与 FeCl4- 或 Fe2Cl7- 离子只能连接在靠近 甲基一侧 ,此时 ,分子能量最低 ,结构最稳定 。
1170cm - 1附近为环的伸缩振动 ,在 830～840cm- 1为
环的面内振动 ,750～760cm - 1附近为环的面外振动 。
碱性离子液体与酸性离子液体二者的不同是由
于无机阴离子含量不同造成的 。同时可知 ,不同基
团的吸收强度随着离子液体的酸度变化而产生变
化 ,这是由于在碱性离子液体中离子对的作用强于
1 - 甲基咪唑 、氯代正丁烷在使用前均经再蒸馏 提纯 ,切割其沸点附近的馏分 ,放在干燥器内备用 , 无水三氯化铁购买后直接使用 。
研究中氯化丁基甲基咪唑的合成是借鉴资料[ 3 ] 上介绍的合成方法完成的 。
为了检验合成的氯化丁基甲基咪唑与商业标准 样品组成基团是否一致 ,对样品与已知纯度为 95 % 的样品进行红外光谱分析比较 ,发现合成的氯化丁 基甲基咪唑与商业标准样品的基团完全相同 。
Sum
116
No15
化Chem学ical工 En程gine师er
离子液体应用的重大科学问题[指南]
![离子液体应用的重大科学问题[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/ae88e6918662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb649.png)
离子液体应用的重大科学问题——香山科学会议第366次学术讨论会综述当今学科的交叉、渗透和融合，不断开拓了新的研究领域、孕育了许多新的学科生长点，离子液体正是在这一背景下应运而生。
作为一类新型介质，离子液体已在材料、化工、生物质、电化学等诸多领域，展现了良好的应用前景，为科学技术发展提供了新的契机，并已成为国际科学前沿，是今后国际科技战略必争的新高地。
在我国，节能减排的艰巨任务以及正在进行的产业结构调整，对传统材料和生产过程提出了挑战，离子液体作为全新的介质和软功能材料，正面临着历史性的机遇，其应用领域不断扩大且迅猛发展，已从化学制备扩展到环境科学、材料科学和工程技术等诸多领域，在基础到应用研究方面都获得了突破性的进展，几乎与国际同步，引起了国际科学界、工业界的广泛关注。
研究表明，离子液体从20世纪90年代兴起到现在，走过了一条与其它新技术培育、成长和发展极其相似的“S曲线”，正步入从“探索”向“应用”的转折阶段，并正在孕育和迎来新的突破。
离子液体在资源、能源、环境等各领域，以及促进社会可持续发展和科学技术自身发展需求方面所蕴含的巨大潜力，要求离子液体自身理论体系的形成及快速发展，这是每个离子液体科研工作者需要面对的挑战。
因而，从离子液体在各领域的应用研究中不断凝练关键科学问题并进行探索，是推动离子液体真正实现理论突破及工业化应用的源动力。
为解决离子液体基础及应用研究中的关键科学问题，展示最新突破性进展、探讨国际学科前沿、交流新的学术思想和新方法、把握未来发展趋势等提供良好的交流平台，使研究目标更加清晰明确、研究队伍结构更为合理、进一步凝聚我国优势科研力量，香山科学会议于2009年12月22日～24日在北京召开了以“离子液体应用的重大科学问题”为主题的学术讨论会。
石油化工科学研究院何鸣元研究员、中国科学院过程工程研究所张锁江研究员、北京大学寇元教授、中国科学院化学研究所韩布兴研究员、中国科学院兰州化学物理研究所邓友全研究员担任本次会议的执行主席。
离子液体在化学分析中的应用
离子液体在化学分析中的应用近年来，随着科技的快速发展和各种新材料的出现，离子液体这种新型液体材料逐渐被广泛应用于各个领域，并取得了令人瞩目的成就。
其中，在化学分析领域中，离子液体也发挥了极为重要的作用。
一、离子液体的介绍离子液体是一种新型液体材料，它通常是由离子型液体阳离子和阴离子按照一定比例组成的混合物，具有很强的热稳定性和化学稳定性，同时还具有较低的蒸汽压和高的离子电导率。
这些优良的物化性能使离子液体能够在许多领域得到广泛应用。
二、离子液体在化学分析中的应用1. 离子液体对化合物的电化学行为的影响离子液体本质上就是一种溶剂，所以在化学分析中，其溶剂性质是非常重要的一个方面。
离子液体对于某些特定分子和化合物的电化学行为具有明显的影响。
比如，在电分析化学中，离子液体可以作为电解质溶液中的替代品，而且此时离子液体对化合物的氧化还原反应具有显著的促进作用，这可以大大提高化合物的电催化活性，从而有效的提高了化合物的检测灵敏度。
此外，离子液体还可以改变物质的基态性质，如改变光谱、核磁共振等性质，从而更容易进行精确分析。
2. 离子液体的萃取性质离子液体是一种独特的绿色溶剂，具有非常好的萃取性质。
在化学分析中，它可以广泛应用于有机物和无机物的萃取和分离。
此外，离子液体还能够对水样中的有机污染物进行有效的分离和去除，对环境绿色化的推进起到了积极的作用。
3. 离子液体在色谱分析中的应用离子液体同样可以作为色谱分析溶剂，其优异的溶解性和萃取性能使其成为一种非常适合进行气相、液相和超临界液相色谱分析的液相载体。
离子液体还可以与其他有机溶剂混合使用，从而能够最大限度的保证样品的分离效果。
4. 离子液体在原子吸收光谱分析中的应用离子液体还可以应用于原子吸收光谱分析中，通过离子液体自身的吸收特性，可以有效的消除样品对光谱分析的干扰。
通过离子液体对于样品中某些元素的选择性提高，可以提高分析的灵敏度和准确度。
与传统的有机溶剂相比，离子液体对于分析结果的干扰更小，提高了分析数据的可靠性。
核磁共振波谱法在现实中的应用
核磁共振波谱法在现实中的应用核磁共振（NMR）波谱法是一种强大的分析工具，广泛应用于各个科学领域。
以下是一些现实应用中的例子：1.化学结构分析核磁共振波谱法在化学结构分析中发挥着重要作用。
它可以提供关于分子中氢、碳、磷、硫等元素的详细信息。
通过分析化学位移、耦合常数和积分曲线等参数，可以推断出化合物的类型、结构以及取代基的位置和类型。
这对于化合物的鉴定和质量控制具有重要意义。
2.能源研究在能源领域，核磁共振波谱法被广泛应用于石油、天然气和煤炭等化石燃料的勘探和开发。
它可以帮助研究人员了解地下岩层中有机质的类型和含量，预测石油和天然气的形成潜力。
此外，核磁共振波谱法还可以用于研究太阳能电池、燃料电池等新能源的效率和性能。
3.环境科学核磁共振波谱法在环境科学领域的应用日益增多。
它可用于研究土壤、沉积物和水体中有机污染物的种类和分布。
通过核磁共振波谱法，可以获取污染物的三维结构信息，从而了解其对环境和生态的影响。
此外，核磁共振波谱法还可用于研究气候变化和环境修复等问题。
4.生物学和医学核磁共振波谱法在生物学和医学领域的应用也十分广泛。
例如，在神经科学中，核磁共振波谱法可用于研究大脑中的化学物质代谢过程。
在医学诊断中，核磁共振成像（MRI）已成为一种重要的非侵入性诊断工具，可以提供高分辨率的图像，帮助医生准确诊断病情。
此外，核磁共振波谱法还可用于药物开发和疾病治疗等方面的研究。
5.材料科学在材料科学领域，核磁共振波谱法可用于研究聚合物的结构和性能。
通过分析聚合物的化学位移和耦合常数，可以了解其分子链结构和化学键的稳定性。
此外，核磁共振波谱法还可用于研究金属合金、陶瓷等材料的结构和性能。
这些信息对于材料设计和优化具有重要意义。
6.农业和食品科学在农业和食品科学领域，核磁共振波谱法被广泛应用于作物病虫害诊断、土壤养分状况监测以及食品品质和安全性的检测。
通过核磁共振波谱法，可以了解作物的生长状况、病虫害的类型和程度，以及食品中的营养成分和有害物质含量。
液体核磁的应用原理
液体核磁的应用原理1. 简介液体核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种基于原子核自旋的物理现象进行分析和研究的方法。
液体核磁是应用核磁共振技术在液体样品中进行实验和研究的一种手段。
2. 原理液体核磁的应用原理主要包括以下几个方面：2.1 自旋磁矩核磁共振是基于原子核自旋的物理现象进行分析的方法。
原子核具有自旋，自旋带有磁性，可以被外磁场引起磁矩的取向。
不同原子核具有不同的自旋量子数和磁量子数，有机分子中常见的原子核有1H、13C、31P等。
2.2 能级跃迁液体核磁共振通过外加磁场和射频辐射作用下的能级跃迁进行分析和研究。
液体样品中的核磁矩在外磁场中可以取向在不同的能级上。
当外加的射频辐射频率与能级间的共振频率相同时，能级跃迁会发生，产生共振信号。
2.3 核磁共振信号液体核磁共振实验中，通过检测样品中的核磁共振信号来获取样品的信息。
核磁共振信号包含两个重要的参数，即共振频率和强度。
共振频率与样品中的核种类和化学环境有关，可以提供有关样品中原子核种类和结构信息。
而共振信号的强度与样品中核的浓度和强度有关，可以提供有关样品中核的数量信息。
3. 液体核磁的应用液体核磁共振作为一种非常强大的分析技术，广泛应用于化学、生物化学等领域。
以下是液体核磁的一些常见应用：3.1 分析化学液体核磁在分析化学领域中被广泛应用。
可以通过核磁共振技术确定化合物的结构和组成，包括有机化合物和无机化合物。
同时，还可以通过核磁共振技术对化合物进行定量分析和质谱分析。
3.2 物理化学在物理化学领域，液体核磁被应用于研究分子动力学、化学平衡和化学反应动力学等方面。
通过核磁共振技术可以观察到物质在化学反应过程中的动力学变化和各种状态的转化。
3.3 生物化学在生物化学研究中，液体核磁被广泛应用于研究生物大分子的结构和功能。
可以通过核磁共振技术研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和动态特性，为研究生物分子的功能提供重要的信息。
一种哌嗪类离子液体的合成和性质研究
一种哌嗪类离子液体的合成和性质研究作者：邵东贝秦敏锐赵华绒蔡黄菊余利明来源：《科技视界》2016年第19期[摘要]在离子液体领域，季铵盐型离子液体的合成基本以一步法为主，操作方便，产率高，纯度高，成本相对较低。
本文以N-烷基哌嗪和有机酸为原料，在室温下采用一步法合成了一类新型季铵盐型离子液体，N-烷基哌嗪有机酸盐离子液体。
采用红外光谱和核磁共振氢谱对产物进行了表征，并对其基本的物理化争性质进行了研究。
[关键词]离子液体；哌嗪类；N-烷基；合成；性质0引言离子液体（Ionic liquid）是指全部由离子构成，在室温或室温附近为液体的有机盐。
室温离子液体（RTLs）是指熔点等于或低于室温的离子液体。
离子液体起源于1914年Waldenm合成的硝酸乙铵盐，其熔点为13-14℃。
1999年后，离子液体的阳离子不再局限于咪唑或吡啶类，科学家开始研究各种特殊结构。
目前，离子液体的研究是化学界的主要内容之一。
离子液体的种类繁多，按阴、阳离子的不同进行排列组合，其种类要多于508种。
大量的阳离子和阴离子可以组成各种不同的离子液体，因此它又被称为是“可设计”化合物。
离子液体应用于化学化工领域，从多方面显示出其相对于常规有机溶剂的优势，例如蒸汽压低、不易挥发、液程宽、低毒或无毒、不易燃等。
正是由于这些优点，离子液体在作为绿色溶剂方面拥有很大的潜力。
离子液体中研究最多的要属咪唑型离子液体，但由于原料咪唑的价格比较昂贵，使得生产成本较高。
离子液体的制备一般采用直接加热回流的方法，传统的加热搅拌工艺中烷基化反应往往需要很长时间，同时耗费大量的有机溶剂作为反应介质和洗涤剂，增加了离子液体的生产成本，并且容易形成污染，成为其大规模生产和应用的障碍之一。
本文针对离子液体存在制备难、成本高的问题，希望开发出一种容易制备，成本低，适合大规模工业生产的离子液体。
由于咪唑型离子液体的成本较高，故考虑合成价格相对便宜的新型季铵盐型离子液体。
离子液体在催化反应中的应用开发
离子液体的分类
按阳离子分类：咪唑型、吡啶型、 季铵型等
按组成分类：二元、三元、多元离 子液体等
添加标题
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按阴离子分类：氯离子型、氟离子 型、硝酸根离子型等
按酸碱性分类：酸性、中性、碱性 离子液体等
离子液体在制药领域的应用案例
离子液体在环保领域的应用案例
离子液体在新能源领域的应用案例
结论
离子液体在催化反应中的重要性和意义
对未来研究和发展的建议和展望
深入研究离子液 体在催化反应中 的作用机制，为 设计更高效的催 化剂提供理论支 持。
拓展离子液体在 新能源领域的应 用，如电化学储 能和燃料电池等， 以推动绿色能源 的发展。
特性：不易挥发、不易燃、低毒或无毒、热稳定性好、化学稳定性高、催化活性高
离子液体的制备方法
离子液体的合成方法：通过加热反应、溶剂热法、微波辅助合成等手段制备离子液体。
离子液体的纯化方法：采用真空蒸发、精馏、重结晶等方法对离子液体进行纯化处理。
离子液体的表征手段：通过元素分析、红外光谱、核磁共振等手段对离子液体进行表 征。
离子液体在催化 反应中的作用
离子液体作为催化剂载体
离子液体在有机合成中的应用
离子液体在环保领域的应用
离子液体在生物领域的应用
离子液体在催化 反应中的优势和 挑战
离子液体在催化反应中的优势
离子液体在催化反应中面临的挑战
未来发展方向和前景
离子液体在催化 反应中的实际应 用案例
离子液体在石油化工领域的应用案例
离子液体在催化反应中 的应用开发
敬来教授 张敬来：教授,博士,硕士生导师
河南大学化学化工学院
翟翠萍 副教授
招生专业：物理化学 联系方式：zhaicuiping@
翟翠萍：副教授，博士，硕士生导师。先后承担本科生《物理化学》、《绿色化学与化工》
和《物理化学实验》等课程。发表SCI收录论文20余篇，出版教材一部。参与完成国家自然科 学基金等项目4项，一直致力于用波谱学技术研究溶液或离子液体中化合物之间的相互作用及 分子的微观结构。
研究方向：功能材料的结构与性能 设计合成富氮、富氧等多官能团金属有 机簇合物和聚合物，研究其结构及各种 光、磁、电及热性能，揭示物质的结构 与性质之间的相关性规律，以期获得光 功能、磁功能或光-磁功能复合材料。
主要在研项目
1.新颖磁性功能材料的研究 2.新型杂化功能化合物的合理合成和性能研究
近期主要工作
2.2008年度河南省教育厅自然科学研究资助计划项目
低能电子引起DNA损伤的机理研究 近期主要工作 1. Electronic spectra of the linear polyyne cations HC2 nH+ (n=2–8):An ab initio study The Journal of Chemical Physics 2009, 131, 144307 2. Electronic spectra of linear isoelectronic clusters C2 n1S and C2n1Cl (n=04): An ab initio study. Journal of Physical Chemistry A 2006, 110, 10324. 3.Electronic spectra of heteroatom-containing isoelectronic carton chains C2nS and C2nCl+ (n=1-5). The Journal of Chemical Physics. 2006, 124: 124319. 4. Electronic spectra of the linear magnesium-containing carbon chains MgC2nH (n = 1–5): A CASPT2 study Chemical Physics. 2009, 360, 27-31. 5. Ab initio studies of electronic spectra of the linear aluminum-bearing carbon chains AlC2nH (n = 1–5) Journal of molecular spectroscopy. 2009, 256, 242. 6. Theoretical strudies on structures and electronic spectra linear carbon chains C 2nH+(n=1-5) International Journal of Quantum Chemistry 2009,109:1116 7. Theoretical studies on the structures, electronic spectra and ionization energies of linear isoelectronic HC2n+1P and NC2nP (n=1-10). Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 2006, 761, 63. 8. Theoretical Study of Electronic Absorption Spectra of C3Cl and Its Ions. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 2006, 773, 81-86. 9. Density functional theory study on lactides:Geometries,IR,NMR and electronic spectra Journal of Molecular Structure: THOCHEM 2007,816, 13. 10. CASPT2 studies on the electronic spectra of linear heteroatom-containing carbon chain anions C4O-, C4S- and C4Se-. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 2006, 765:137.
杂多酸型离子液体的合成及在酯化反应中的应用
杂多酸型离子液体的合成及在酯化反应中的应用孙宏月;桂建舟;宁建梅;王兴之;左臣盛;曹淑云;刘丹【摘要】用已制备的一种离子液体 IL1进行离子交换,合成了一种杂多酸型离子液体 IL2,通过核磁共振波谱,红外光谱以及热重分析技术对结构进行了表征。
其中NMR对 IL2结构上的碳氢进行了确定,IR表征了 keggin结构,TG曲线表明具有良好的热稳定性。
最后,将其应用于乙酸和乙醇的酯化反应。
通过对反应时间、温度、酸醇物质的量比、催化剂用量的考察,结果表明,70℃下,反应5 h,酸醇物质的量比为1∶5,催化剂和酸物质的量比为1∶300时,反应效率可达到92.31%。
%Through anion exchange,heteropolyacid ionic liquids named IL2 wereprepared,using a kind of ionic liquids named IL1 which was synthesised before,1 H-NMR,13 C-NMR,FT-IR and TG confirmed the structure ofIL2.The results of NMR determine the structure of C and H to the IL2,IR shows that the molecular compound kept keggin structure,and TG illustrates that IL2 possessed good thermal stability.Finally,it was applied in catalytic esterification reaction of acetic acid and ethanol.By changing the reaction time,temperature,molar ratio of acid and alcohol,anount of catalyst,The results show that the optimal conditions are as follows:under 70 ℃,5 h,molar ratio of acid and alcohol is 1∶5,molar ratio of catalyst and acid is 1∶300, reaction efficiency can be up to 92.31%.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P21-24)【关键词】杂多酸;离子液体;合成;表征;酯化【作者】孙宏月;桂建舟;宁建梅;王兴之;左臣盛;曹淑云;刘丹【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE624.9杂多酸是由中心原子和配位原子按一定的空间结构，通过氧原子配位桥联而成的含氧多元酸。
离子液体的合成方法与表征
离子液体的合成方法与表征离子液体（Ionic Liquid，简称IL）是一类具有独特物理化学性质的新型溶剂，其主要特点是具有较低的蒸气压和广阔的温度工作范围。
离子液体的独特性质使其在许多领域具有广泛的应用前景，例如催化反应、电化学、生物医药等。
本文将介绍离子液体的合成方法与表征技术。
一、离子液体的合成方法1. 离子交换法离子交换法是制备离子液体的常见方法之一。
该方法基于离子交换树脂的特性，通过将有机阳离子或无机阳离子与离子交换树脂反应，再用相应的反离子替换得到离子液体。
这种方法的优点是合成操作简单，适用于大规模生产。
2. 阳离子与阴离子的反应法阳离子与阴离子的反应法是另一种常见的合成离子液体的方法。
通过选择适宜的阳离子和阴离子，使它们在一定条件下发生反应，生成离子液体。
这种方法的优点是合成反应较快，合成产物纯度较高。
3. 中间体法中间体法是一种通过合成中间体离子液体进而得到目标离子液体的方法。
首先合成一种合成中间体，然后对中间体进行进一步反应或处理，最终得到目标离子液体。
这种方法的优点是可以根据需要进行调整和优化，获取具有特殊性质的离子液体。
二、离子液体的表征方法1. 热分析热分析是一种用于表征离子液体热性质的重要手段，常见的热分析技术包括差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）等。
通过分析离子液体的热容、热稳定性等参数，可以评估离子液体的热性质及稳定性。
2. 核磁共振波谱核磁共振波谱是一种常用的离子液体表征手段，包括质子核磁共振波谱（1H-NMR）、碳核磁共振波谱（13C-NMR）等。
利用核磁共振波谱可以确定离子液体化学结构、分子组成等信息。
3. 离子液体离子导度与电化学行为离子液体的离子导度和电化学行为可以通过测定离子液体的电导率以及进行循环伏安法（CV）等实验来表征。
这些实验可以评估离子液体的离子传导性能及其在电化学领域的应用性能。
4. 物理性质测定离子液体的物理性质测定包括粘度、密度等参数的测定。
液体核磁的应用原理图示
液体核磁的应用原理图示1. 简介液体核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种基于原子核磁矩的物理现象的分析技术。
通过将样品置于强磁场中，再施加一定频率的射频脉冲激发样品中的原子核，在特定条件下观察样品中原子核的共振现象，从而获得有关样品组成、结构和性质的信息。
液体核磁在化学、物理、生物等领域中具有重要的应用价值，本文将通过图示的方式介绍液体核磁的应用原理。
2. 核磁共振装置结构图•磁体：提供强磁场•射频线圈：产生射频脉冲•探测线圈：接收样品中的核磁共振信号•过程控制系统：控制和调节实验参数•数据采集系统：采集和处理核磁共振信号3. 液体核磁实验流程1.样品准备：将待测样品溶解于溶剂中，并将溶液转移到核磁管中。
2.信号激发：通过向核磁管中的样品施加外加磁场和射频脉冲，激发样品中的原子核。
3.信号接收：探测线圈接收样品中的核磁共振信号，并将信号传输到数据采集系统中。
4.数据处理：对接收到的核磁共振信号进行处理和分析，如傅立叶变换得到谱图。
5.结果解读：根据核磁共振谱图的峰位、峰面积和峰形等信息，解读样品的化学结构和性质。
4. 核磁共振谱图图示下图为一个典型的液体核磁共振谱图示意图：插入液体核磁共振谱图示意图在核磁共振谱图上，峰位对应不同原子核的化学位移，峰面积和峰形反映了不同原子核在样品中的相对丰度和局部环境。
5. 液体核磁的应用案例液体核磁广泛应用于化学、药物、材料等领域。
以下是几个应用案例：5.1 化学结构分析液体核磁可以用于鉴定和确定化合物的化学结构。
通过核磁共振谱图上不同峰位的化学位移和峰形等信息，可以推测出分子中的官能团和原子排布。
5.2 药物研发液体核磁可用于药物研发中的药物质量控制和药物代谢研究。
通过核磁共振谱图可以确定药物分子的纯度和结构，以及药物在人体内的代谢产物。
5.3 蛋白质结构研究液体核磁在蛋白质结构研究中有重要应用。
通过核磁共振谱图可以分析蛋白质中的氨基酸序列、部分原子间的距离等信息，帮助揭示蛋白质的结构和功能。
离子液体的合成方法与表征技术发展
离子液体的合成方法与表征技术发展离子液体是指在常温下呈液态的盐类或离子配体，具有优异的热、电和化学稳定性，以及可调控的溶解性能。
离子液体在催化、电化学、分离等领域具有广泛应用前景。
本文将介绍离子液体的合成方法，以及相关的表征技术发展。
一、离子液体的合成方法离子液体的合成方法主要有两种：离子交换和离子配体化合法。
离子交换是将盐类溶解在有机溶剂中，通过与其他盐类发生交换反应，形成离子液体。
这种方法简单易行，但纯度较低，需要进一步进行提纯。
离子配体化合法是通过化学反应将离子盐和配体反应生成离子液体。
这种方法可合成多种具有特定功能的离子液体，但需要较高的反应温度和压力，以及纯度较高的原料。
二、离子液体的表征技术发展离子液体的表征技术在合成和应用过程中起着重要的作用。
以下是几种主要的表征技术。
1. 热分析技术热分析技术包括差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）。
DSC可以研究离子液体的热力学性质，如热容量、玻璃化转变温度等。
TGA可以分析离子液体的热分解温度和热稳定性。
2. 红外光谱技术红外光谱技术可以通过检测离子液体的振动和转动模式，确定其结构和成分。
离子液体的红外光谱具有特征峰，可用于鉴定离子液体的组成和纯度。
3. 核磁共振技术核磁共振技术（NMR）是一种非常有用的表征离子液体的方法。
通过测定核磁共振频率，可以确定离子液体的化学结构、溶解度和相互作用等性质。
4. 质谱技术质谱技术能够对离子液体中的组分进行快速准确的鉴定。
通过质谱技术，可以确定离子液体的分子质量、离子组成和分子结构。
5. 散射技术散射技术包括X射线衍射、中子散射和光散射等。
这些技术可以研究离子液体的结构、形态和相互作用，对离子液体的应用提供重要参考。
三、离子液体的应用前景离子液体由于其独特的性质，在催化、电化学、分离等领域具有广泛的应用前景。
在催化领域，离子液体可以作为溶剂、催化剂或载体，用于有机合成和化学反应加速。
由于其可调控的溶解性能，可以提高反应的选择性和效率。
离子液体萃取分离乙酸乙酯-乙醇体系的方法
离子液体萃取分离乙酸乙酯-乙醇体系的方法离子液体（ionic liquids）因其高选择性、广泛的可调性、可再生性、无毒性等特点，近年来已被广泛应用于化学反应、分离提取、催化剂、电化学储能等领域。
离子液体萃取分离乙酸乙酯-乙醇体系具有重要的应用价值，可以应用于生产化学品、食品、医药等方面。
本文将针对离子液体萃取分离乙酸乙酯-乙醇体系的方法进行探讨，共分10条。
以下是详细描述：1.选择最佳的离子液体溶剂首先需要选择最佳的离子液体溶剂。
由于离子液体的物化性质随其离子对和侧链结构的改变而变化，因此需要在实验中测试多个离子液体，找出最适合萃取该体系的离子液体。
在选择离子液体时，需考虑以下因素：溶解度、选择性、热力学性质和经济性等。
2.制备合适的溶液将选定的离子液体与乙酸乙酯-乙醇溶液混合，制备合适的萃取溶液。
制备过程需要精确控制离子液体和溶剂的比例以及搅拌速度和时间，以获得最佳的混合效果。
3.优化萃取条件进行多组萃取实验，以寻找最佳萃取条件。
调整温度、pH值、离子液体浓度、萃取时间等参数，以获得最佳萃取效果。
4.研究分离机理通过对实验结果的分析和对物理化学性质的研究，探究离子液体萃取分离乙酸乙酯-乙醇体系的分离机理。
在此基础上，优化萃取方案，提高分离效率。
5.研究动力学行为通过动力学研究，分析萃取过程中离子液体和乙酸乙酯-乙醇体系之间的相互作用，进一步深入了解分离机理。
6.研究热力学性质通过研究萃取过程中的热力学性质，例如相平衡、熵、焓等参数，分析离子液体萃取乙酸乙酯-乙醇体系的热力学规律和机理。
7.研究微观结构通过核磁共振、红外光谱等技术手段，研究离子液体与乙酸乙酯-乙醇体系之间的微观结构和相互作用，进一步探究萃取分离的机理。
8.研究离子液体重复使用问题在萃取过程中，离子液体会被萃取物和萃取剂中的有机物污染，影响离子液体的再利用。
需要对离子液体进行再生和回收利用的研究。
9.对比其他分离方法对比离子液体分离法与传统分离方法的差异和优势。
室温离子液体电导率的研究
可以拥有较高迁移数的问题。
最后，从宏观物理量和定理出发，使用量纲分析方法导出离子液体电导率的一般性关
系模型。结果具有较高的准确性和普适性，对３００多组室温、高温离子液体及二元混合离
子液体均适用。结果表明（１）离子液体的电导率与摩尔密度的４／３次方成正比，．与动力学 粘度成反比；（２）被广泛接受的Ｗａｌｄｅｎ经验公式在离子液体系统中并不能足够准确地描
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｒｏｏｍ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｈｏｌｅ Ｔｈｅｏｒｙ
ＩＩＩ
南京邮电大学硕士研究生学位论文
缩略语
一、 简称
离子液体
Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
’
Ａ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｈｏｌｅ ｔｈｅｏｒｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅｉｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｕｍｂｅｒｓ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｃａｐｔｕｒｅ ｔｈｅ
ｂｅｈＶ嘲ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｇｏｏｄ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ啊ｆ熬 ｆｏｕｎｄ
ｃｏｒｄｕｃｆｉｖｉｔｙ ｏｆ
１－ａｌｋｙｌ－３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ（ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ＲＴｍｓ）ｓａｌｔｓ ａｎｄ，－ｔｈ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈｅ
ｍｙｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｏｆ ｉｔｓ
优点，是解决目前能源危机、温室效应等全球型问题的关键材料［Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００９，８，
新型离子液体的制备及表征
新型离子液体的制备及表征近年来，随着人们对环境污染的关注增加，绿色化学成为了化学领域中的一个重要研究方向。
离子液体作为绿色溶剂之一，由于其在溶解能力、化学稳定性、热稳定性等方面的优良特性，被广泛用于化学合成、分离提纯、化学催化等领域。
本文将介绍新型离子液体的制备及表征，并简要探讨其在化学领域中的应用前景。
一、离子液体的概念与特性离子液体（Ionic Liquid，简称ILs）指的是在室温下为液态、并且其中几乎所有的组成部分都是离子的混合体系。
与传统有机溶剂相比，离子液体具有以下的特点：1. 具有较低的蒸汽压和较广的工作温度范围，无挥发性和易燃性。
2. 高化学稳定性，不易与其他物质发生反应，对环境和人体无害。
3. 可调性强，可以通过改变离子结构得到不同的物化性质。
4. 高离子电导率、高溶解度，具有很好的催化、萃取和分离性能。
因此，在工业生产和科研领域中，离子液体已经被广泛应用于有机合成、化学催化、分离纯化、材料制备等方面。
二、离子液体的制备方法1. 离子交换法离子交换法是目前应用广泛的离子液体制备方法。
该方法是通过离子交换树脂将有机化合物中的阳离子或阴离子与异种树脂中的离子进行离子交换，合成离子液体。
可以使用不同的原料进行离子交换，常见的有聚磺酸树脂、聚氧化铁树脂、聚苯乙烯树脂等。
2. 中和反应法中和反应法是将强酸和强碱的中和产物制备离子液体的常用方法。
其反应原理是形成一种离子对，并且在适当条件下生成离子液体。
目前常用的中和反应法是采用硫酸铵作为阳离子，然后通过质子交换反应，与碱成对反应生成离子液体。
3. 键合/离解反应法键合/离解反应法是采用聚合物或其它离子化合物在高温、强酸、强碱条件下运用裂解等技术进行离子液体的合成。
三、离子液体的表征方法目前常见的离子液体表征方法主要包括：核磁共振波谱、紫外光谱、红外光谱、热重分析、表面张力、电阻率等。
其中，核磁共振波谱（NMR）是一种非破坏性的分析技术，可以分析离子液体中自旋核的化学位移和相对数量。
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收稿:2008年5月,收修改稿:2008年10月 3国家自然科学基金项目(N o.20573034)资助33通讯联系人 e 2mail :Jwang @核磁共振波谱技术在室温离子液体研究中的应用3翟翠萍1 刘学军1 王键吉233(1.河南大学化学化工学院 开封475001;2.河南师范大学化学与环境科学学院 新乡453007)摘 要 室温离子液体作为一种绿色溶剂和功能材料,越来越引起人们的重视,其研究手段也越来越多。
本文着重概述了核磁共振方法在测定离子液体的结构、纯度及性质,研究离子液体阴阳离子间的相互作用、离子液体与其他化合物的相互作用、离子液体及其在混合体系中的动力学特征、离子液体在溶液中的聚集行为,以及测定离子液体的热力学参数中的应用。
关键词 核磁共振 室温离子液体中图分类号:O64514;O657139 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2009)0521040212Applications of NMR Techniques in the R esearch of R oomTemperature Ionic LiquidsZhai Cuiping 1 Liu Xuejun 1 Wang Jianji233(1.C ollege of Chemistry and Chemical Engineering ,Henan University ,K aifeng 475001,China ;2.C ollege of Chemistry and Environmental Science ,Henan N ormal University ,X inxiang 453007,China )Abstract As new green s olvents and functional materials ,room tem perature ionic liquids (I Ls )have attracted great attention.The present paper reviews the applications of NMR techniques in the research of structure ,properties ,and interactions of cations with anions of I Ls ,interactions between I Ls and the other com pounds ,the dynamic characteristics of I Ls and their mixtures ,the aggregation behavior of I Ls in s olutions ,and the determination of therm odynamic parameters of I Ls.K ey w ords NMR ;room tem perature ionic liquidsContents1 Determination of the structure ,purity and properties ofionic liquids2 Study on the interactions of cations with anions ofionic liquids3 Study on the interactions of ionic liquids with the other com pounds4 Study on the dynamic characteristics of ionic liquidsand their mixtures411 Measurements of the spin 2lattice relaxation time andthe m olecular rotation correlation time of ionic liquids412 Measurements of the self 2diffusion coefficients ofionic liquids5 Study on the aggregation behavior of ionic liquids ins olutions6 Determination of the therm odynamics parameters ofionic liquids第21卷第5期2009年5月化 学 进 展PROG RESS I N CHE MISTRYV ol.21N o.5 May ,2009室温离子液体(简称离子液体,I Ls )通常是由一个有机阳离子与一个无机或有机阴离子组成并在室温下呈液态的熔融盐。
由于离子液体具有无蒸气压、强的热稳定性、宽的电化学窗口、对有机和无机物的强溶解性及可回收性等独特的物理化学性质,自被发现以来就引起了人们的研究兴趣,并已用于萃取、分离、催化、合成、电化学、润滑等领域[1,2]。
研究离子液体的方法很多,如密度、黏度、电导、表面张力、分子模拟、溶剂化显色、红外和核磁共振(NMR )等[3—7]。
与其他方法相比,NMR 方法具有直接、方便的特点,是研究分子结构及溶液中分子动力学最强有力的手段。
用NMR 研究具有一定黏度的溶液,如离子液体、蛋白质溶液及金属有机化合物溶液等,能提供分子转动、传递特征、分子结构和分子间作用等信息[8]。
本文主要介绍NMR 方法在离子液体研究中的应用。
1 测定离子液体的结构、纯度及性质众所周知,NMR方法是鉴别化合物结构最有效的手段。
对于新合成的离子液体,用NMR 方法验证其结构是十分重要的。
目前,研究最多的主要是咪唑类和吡啶类离子液体,其阳离子结构如图1所示。
经过多年的研究,常用离子液体的1H 和13C NMR 化学位移数据基本都可从文献中查出。
其数据因离子液体的不同而变化。
导致变化的因素主要有离子液体在溶液中的浓度、阴阳离子种类、阳离子上的取代基及氘代溶剂等。
参考已有的NMR 数据,分析所得谱图,便可得出所测离子液体的结构[9—13]。
图1 常用阳离子的结构Fig.1 S tructures of comm on cations通过解析1H NMR 谱还可以判断离子液体中是否含有杂质或杂质是否除净[14]。
但仅依据它很难确定其具体纯度。
Cass ol 等[15]通过测定咪唑环氮甲基上1H NMR 谱中13C 卫星峰的强度(图2),成功得出了所合成离子液体的纯度。
图2中,其中一个13C 卫星峰的相对强度为9125;CH 3S O 3(来自没有反应完的反应物)的相对强度为23144;水的相对强度为1153。
根据13C 及1H 的丰度(13C 为1111%,每个卫星峰为01555%)可计算出[bmim]BF 4的相对强度,进图2 [bmim]BF 4在C D 2Cl 2中的1H NMR 谱(上),214—416ppm 之间的放大谱(下)[15]Fig.2 1H NMR spectra of [bmim ]BF 4in C D 2Cl 2(top )and expansion between 214and 416ppm (bottom )[15]而确定其纯度约为9815%。
此外,通过分析1H NMR 谱不仅可计算离子液体的合成产率[16],还可得出混合体系中各组分的摩尔数[17]。
依据化学位移与某些参数之间的关系,仅借助离子液体阴离子的化学位移数据就能计算其阴离子氢键接受能力大小[18]。
通过改变离子液体的组成和体系的温度等条件,用NMR 方法对离子液体性质的研究也比较广泛。
G ray 和Maciel[19]研究发现[bpy]Cl ΠAlCl 3的27A1的线宽与溶液组成及采样前的演化时间有关。
在二者摩尔比为1∶1处,线宽有一明显转折点,他们认为这是由于Al 2Cl -7和AlCl -4发生了化学交换的缘故。
文献[20]和[21]的研究与上述类似。
[emim ]Cl ΠAlCl 3中27A1的线宽随组成而变化;在AlCl 3摩尔分数(x AlCl 3)=015处,咪唑阳离子上的氢原子化学位移随组成的变化呈现明显转折点(图3)。
其中,H2和C2变化最大。
离子液体呈碱性时比呈酸性时(当x AlCl 3<015时,离子液体呈碱性;大于015时呈酸性;等于015时呈中性)变化明显,上述结果证明在x AlCl 3=015处,发生着快速的化学交换。
他们认为:当离子液体呈碱性时,阴离子主要为AlCl -4和Cl -;呈酸性时,主要为Al 2Cl -7和AlCl -4;呈中性时,仅有AlCl -4。
当向碱性体系中加入LiCl 时,随LiCl 浓度・1401・第5期翟翠萍等 核磁共振波谱技术在室温离子液体研究中的应用图3 [emim]ClΠAlCl3中质子的化学位移(从上到下:H2, H4Π5,NCH2,NCH3,CH3)[20]Fig.3 Proton chemical shifts in[emim]ClΠAlCl3(from top to bottom:H2,H4Π5,NCH2,NCH3,CH3)[20]增加,H2化学位移呈线性降低趋势。
则是由于Li+比[emim]+更容易与Cl-结合形成了LiCl-2,从而使[emim]+周围的Cl-浓度降低。
若把AlCl3换成InCl3[22],在离子液体[emim]ClΠInCl3中,阴离子则主要为InCl-4。
Cam pbell等[23]研究了[emim]ClΠHCl和[emim] ClΠAlCl3ΠHCl中质子的存在形式。
结果表明酸性质子的化学位移随HCl摩尔分数(xHCl)的增加向高场移动,当xHCl<015时,变化更明显。
HCl在很大程度上被溶剂化,在碱性体系中主要存在平衡:HCl+Cl-KHCl-2,在酸性中主要为:H2Cl-3+Cl-K2HCl-2。
他们进一步用变温1H NMR实验对上述体系进行研究发现[24],芳环上质子的化学位移随x HCl 的增加向高场移动,且H2所受影响最大。
他们认为这是由于芳环上的质子与阴离子形成了氢键,阴阳离子通过此作用进一步形成了聚集体。
T aulelle 和P opov在研究[bpy]ClΠAlCl3时也发现了类似的变化[25],且耦合常数随x AlCl3的改变而变化。
这是由于离子对的形成所致。
多年来,离子液体芳环上氢原子的酸性也一直受到人们的关注。
研究[26—28]表明:对于阴离子为卤素离子、BF-4、PF-6,甚至是T f2N-的咪唑类离子液体,其酸性质子(尤其是H2)在D2O和C D3OD中都能发生氘代反应。
随着研究的深入,除1H和13C NMR、2D NMR[29]、多核NMR[30—32](如14N、15N、31P、27Al、29Si、7Li和17O等)外、高分辨魔角旋转技术(HRMAS NMR)[31,33]以及质谱与核磁联用技术(MS NMR)等[34]也在离子液体研究领域得到了应用。