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离子液体的合成、表征及应用

马海兵  
【摘要】:离子液体[RTILs]是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐,它们具有一些独特的物理、化学性质,如无挥发性、不易燃、高沸点、可循环利用、热以及化学的稳定性以及较强的溶解性能。 鉴于目前关于离子液体的合成方法不是很成熟,本学位论文主要是设计并合成了几类不同的离子液体,并用红外和核磁进行了表征,并将其作为催化剂应用于相关的化学反应中。 本论文的主要工作包括以下几个方面: 1.综述了离子液体的概念、性质、合成方法以及在化学中的应用。 2.以小分子物质为原料采用“一锅法”合成了烷基咪唑和四种离子液体EMIM~+Br~-、EEIM~+Br~-、PEIM~+Br~-和BEIM~+Br~-。 3.以甲基咪唑为原料合成了三种离子液体MMIM~+I~-、EEIM~+Br~-、n-C_(16)H_(33)MIM~+Br~-。 4.以小分子物质为原料采用“一锅法”合成了五种离子液体MMIM~+Cl~-、EEIM~+Cl~-、PPIM~+Cl~-、BBIM~+Cl~-和(i-B)_2IM~+Cl~-。 5.合成了一种含磷离子液体C_(16)H_(33)Ph_3P~ +Br~-。 6.以吡啶为原料合成了离子液体[EPy]~+Br~-和CC_(16)H_(33)Py]~+Br~-。 7.对所合成的离子液体采用IR和~1H NMR进行了表征。 8.利用所合成的离子液体进行催化合成乙酸正丁酯,得出了咪唑类离子液体作为该反应催化剂时的最佳条件为:n(正丁醇):n(乙酸)=1.4 :1或n(正丁醇):n(乙酸)=1 :1.3 ,选择烷基为短直链阳离子的咪唑盐较好;催化剂的用量为反应混合物总质量的2.5~2.7%;反应时间为90 min较为合适。


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