【正文】 時(shí)間對(duì)產(chǎn)率和產(chǎn)品的顏色 的 影響較大。 EMIES 在實(shí)際應(yīng)用中也越來越引人關(guān)注。 Adela Fernandez 等人研究了溫度對(duì) EMIEs 的體積和表面等性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高， EMIES 的密度、粘度、表面張力和表面過剩能都隨之降低。 二烷基 咪唑 硫酸乙 酯 的研究進(jìn)展 2020 年 Holbrey 等人報(bào)道了 一 種新型有機(jī)離子液體 EMEIS，合成方法是將 1甲基 咪唑 與硫酸二乙 酯 均溶于甲苯溶液中，然后將二者進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)物不溶于溶劑甲苯而分層，從而最終得到產(chǎn)品。在實(shí)際應(yīng)用中，含有 [EMIM]BF4的二元 或者三元體系 一 直以來都是眾多專家學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。 此外， [EMIM]BF4的分子結(jié)構(gòu) 一 直是研究者關(guān)注的方向。由于這種合成方法原料價(jià)格昂貴， Joan Fuller 等人采用 NH4BF4與烷基咪唑氯化物反應(yīng)合成 [EMIM]BF4，這種反應(yīng)通過不斷的從丙酮溶液中析出 NH4Cl而使整個(gè)反應(yīng)進(jìn)行。鄭利強(qiáng)等考察了長鏈離子液體型表面活性劑溶液的基礎(chǔ)性質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的陽離子型表面活性劑相比，該 ILs 具有更好的表面活性，并通過吉布斯吸附公式計(jì)算得到幾種 ILs 在界面層的最大吸附量及最小分子吸附面積。 Koel 等還報(bào)道了 ILs 和超臨界流體 (SF)相配合在油頁巖處理中的應(yīng)用，這為油頁巖工藝提供了理想的環(huán)境友好的新途徑。范洪富等研究了 Lewis 酸型 ILs[Et3NH]AlCl4 及在過渡金屬鹽存在下改性后的 ILs[Et3NH]AlCl4在 CO2 羰基合成研究中通常是 CO2 與環(huán)氧化物在 過渡金屬催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，但這種方法存在催化劑的溶解性差、對(duì) 空氣不穩(wěn)定、難以循環(huán)使用以及有機(jī)溶劑污染等不足 。 Carlin 等人研究發(fā)現(xiàn)二茂鐵和四硫富瓦烯在 [emim]BF4 中能形成可逆程度很高的氧化還原對(duì)，是 一 種極為卓越的電化學(xué)合成溶劑。 電化學(xué)方面的應(yīng)用 ILs 是由陰、陽離子構(gòu)成的液態(tài)電解質(zhì)，與常用的水溶液相比，其可避免與 一 些金屬 (如 Li、 Na 等 )和水發(fā)生反應(yīng)，可以減輕自放電，且不用 像 熔融鹽 一 樣需要高溫，是電化學(xué)工作者較好的研究對(duì)象，可廣泛應(yīng)用于電池技術(shù)、電化學(xué)合成、電沉積、毛細(xì)管電泳、電拋光、雙電層電容器、傳感器、抗靜電劑、光電子器件、信息存貯、能源等領(lǐng)域。 一種表面活性離子液體的合成 9 在有機(jī)合成中的應(yīng)用 眾所周知，有機(jī)合成反應(yīng)中所使用的有機(jī)溶劑大都有易燃、易爆，易揮發(fā)的缺點(diǎn)，這就決定了其在使用過程中的不安全性和極易導(dǎo)致環(huán)境污染。 Fadeev 等報(bào)道使用 [Bmim][PF6]和[Omim][PF6]作為丁醇的萃取劑時(shí)，分配系數(shù)可分別達(dá)到 和 。 [bmim]PF6在這方面比較有代表性。 Lawwatson 測定了在 336K 時(shí)，系列 [Cnmim][x](n=4， 8，12； x=PF6— ， BF4— ， cl— ， Br— 溶液的表面張力，結(jié)果顯示在 一 定溫度下，所研究的ILs 之間的表面性質(zhì)有很大差異，如 336K[C4mim][PF6]的表面張力為 45 達(dá)因 /厘米，而 [C12mim][PF6]的表面張力僅為 24 達(dá)因 /厘米，同時(shí)發(fā)現(xiàn)各種 ILs 的表面張力隨溫度的升高都呈線性降低趨勢，該小組還探討了陽離子上 1 位烷基取代基鏈長 (n)以及陰離子的體積對(duì) ILs 表面過剩的自由能和表面熵的影響，如表 所示。 離子液體的表面張力 ILs 的表面張力是反映其界面性質(zhì)的重要參數(shù)。 表 含 [bmim]+陽 離子的不同離子液體的粘度 Table Viscosity of different ionic liquid contaiming [bmim]+ cation 離子液體 粘度 103pa*s [bmim][CF3SO3] 90 [bmim][C4F9SO3] 373 [bmim][CF3COO] 73 [bmim][C3F7COO] 182 [bmim][CF3SO2)2N’] 52 一種表面活性離子液體的合成 7 離子液體的電化學(xué)性能 ILs 具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性和較寬的電化學(xué)窗口，優(yōu)良的導(dǎo)電性能，是較好的熱和傳能介質(zhì)。 Kimizuka[17]等報(bào)道陰離子為 [N(CN)2]— 的 ILs 的粘度普遍偏低。 表 有機(jī)溶劑在 ILs 中的溶解性 Table Solubility of anic solvent in ionic liquids 溶劑 ? [C4mim][BF4] [C4mim][PF6] [C4mim][Cl] [C4mim][Cl] AlC13(堿性 ) AlC13(酸性 ) 水 溶解 不溶 反應(yīng) 反應(yīng) 丙烯碳酸 酯 溶解 溶解 溶解 溶解 甲醇 溶解 溶解 反應(yīng) 反應(yīng) 乙 腈 溶解 溶解 溶解 溶解 丙酮 溶解 溶解 溶解 反應(yīng) 二氯甲烷 溶解 溶解 溶解 溶解 四氫 呋喃 溶解 溶解 溶解 反應(yīng) 二甲基苯 溶解 溶解 溶解 反應(yīng) 三氯乙烯 溶解 不溶 不溶 不溶 二硫化碳 溶解 不溶 不溶 不溶 甲苯 溶解 不溶 溶解 反應(yīng) 己烷 溶解 不溶 不溶 不溶 離子液體的熱穩(wěn)定性 ILs 對(duì)熱是穩(wěn)定的，影響其熱穩(wěn)定性主要有兩個(gè)因素，即雜原子 碳原子和雜原子 氫鍵之間的相互作用力大小，即 ILs 的熱穩(wěn)定性與其 陰、陽離子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)密切相關(guān) 的 。 不難看出， ILs 的溶解性與其陰、陽離子之間有緊密聯(lián)系。通常， ILs 的密度會(huì)隨著其陰離子變大，而顯著增大 ； 同時(shí)，會(huì)隨著 其有機(jī)陽離子的變大而變小。因此，陰離子體積越大，越易生成熔點(diǎn)低的化合物。然而崔銳博 [11]等合成的含有相同陰離子的 ILs[Cnmim]Br 的熔點(diǎn)卻隨著其烷基取代基鏈長的增加 而升高。這與李汝雄 [9]等所報(bào)道的 一 致，即陽離子對(duì)稱的鹽 [CnCnim]BF4(n=1～ 10)中，只有 5 個(gè)常溫下為液體 ； 而陽離子為非對(duì)稱的鹽 [Cn mim]BF4(n=2～ 11)，常溫下均為液體 ； 另外，對(duì)于 烷基 咪唑 類和烷基 吡啶 類 ILs，側(cè)鏈碳分子數(shù)越多， ILs 的熔點(diǎn)越低。ILs 的熔點(diǎn)主要受到兩方面因素的影響 ： 一 方面是離子的電荷分布 ； 另 一 方面是 ILs陰、陽離子的 對(duì)稱性。目前， ILs 潛在的研究價(jià)值已經(jīng)得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛認(rèn)可，新型 ILs 的合成及其物化性質(zhì)等方面的研究工作也在世界范圍內(nèi)迅速開展。 1992年， Wilkes等人在 1， 3二烷基 咪唑 鹽類 ILs 合成的基礎(chǔ)上，把該 ILs 中對(duì)水 和空氣敏感的鋁酸根置換成 BF4，合成了第 一 個(gè)對(duì)水和空氣都穩(wěn)定的 ILs[EMIM][BF4]。直到 1948 年，美國的 Frank Hurley 和 Tom wierr[6]首次合成了第 一 代的 ILs，他們?cè)趯ふ?一 種溫和條件電解 的同 時(shí)，嘗試把 N烷基 吡啶 加入到 AlC13 中，加熱試管后，卻發(fā)現(xiàn)兩固體混合物能自發(fā) 的 形成澄清透明的均相液體，這就是我們今天所說的 ILs，即氯鋁酸 N烷基 吡啶 鹽。 (3)ILs 具有較寬的液相范圍和穩(wěn)定的溫度范圍，呈液態(tài)的溫度區(qū)間大、溶解范圍廣、穩(wěn)定性好。 ILs 的特性主要由其陰、陽離子決定，并且可以通過調(diào)節(jié)陰、陽離子組合對(duì)離子液體進(jìn)行優(yōu)化。因此， 離子液體開始 備受人們關(guān)注。按其無機(jī)陰離子的 差異 ，大致上可劃分為 AlC13型 （鹵化鹽離子） 、非 AlC13型和其它特殊 的 3 種 類型。作為 一 種新型的綠色替代溶劑， ILs 具有不可比擬的獨(dú)特性質(zhì)，如 ： 不易燃、不爆炸、易分離、寬液區(qū)、低熔點(diǎn)、高粘度、熱穩(wěn)定性好、大電化學(xué)窗 口 、幾乎沒有蒸汽壓，以及對(duì)無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、金屬有機(jī)化合物都有很好的溶解性等特性，被廣泛應(yīng)用于合成、相轉(zhuǎn)移催化、聚合反應(yīng)、氣體吸收、電化學(xué)和化學(xué)、生物分離工程以及功能材料 的 合成等領(lǐng)域 [2,3]。 ionic liquids in anic synthesis, electrochemistry, chemical separation, summarized the characteristics and applications of ionic liquids. This experiment with methyl imidazole,1 bromodecane as raw materials, to take the route of synthesis of the imidazole surfactant , characterization of the melting point of the synthetic products, as well as surfactant. Key words： ionic liquid。 本實(shí)驗(yàn)主要以 甲基咪唑 、 1溴代十二烷為原料 ，采取咪唑類表面活性 子液體的合成 路線 。對(duì)于 1烷基 3甲基咪唑溴而言，當(dāng)烷基鏈的長度較短時(shí)，它是 一 種在常溫下為液體、幾乎無蒸汽壓、無可燃性、無著火點(diǎn)、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性高的離子液體，并在化學(xué)分離、有機(jī)合成 、納米材料和太陽能電池等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（ 論 文） 題目 一種表面活性 離子液體的合成 學(xué)生姓名 陳亮 學(xué) 號(hào) 0804040541 教學(xué)院系 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 化學(xué)工程與工藝 2020 級(jí) 指導(dǎo)教師 黃英 職 稱 講師 單 位 西南石油大學(xué) 輔導(dǎo)教師 職 稱 單 位 完成日期 2020 年 6 月 1 日 Southwest Petroleum University Graduation Thesis The synthesis of a surface active ionic liquid Grade： 2020 Name： Liang Chen Speciality： Chemical Engineering and Technology Instructor： Ying Huang School of Chemistry and Chemical Engineering 20206 摘 要 離子液體作為 一 種新型的綠色材料，具有不 易 揮發(fā)、不可燃、可重復(fù)利用、熱穩(wěn)定性好、物化性質(zhì)可調(diào)等特點(diǎn) ，并且在精細(xì)有 機(jī)合成、催化、電化學(xué)、材料科學(xué)、生物工程以及能源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 咪唑表面活性劑是 一 類新型的表面活性劑。 論文分綜述和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分 ： 綜述部分系統(tǒng)地概述了離子液體的分類 ； 離子液體的合成方法和性質(zhì) ； 離子液體在有機(jī)合成、電化學(xué)、化學(xué)分離等方面的應(yīng)用等三 個(gè) 大 方面 ， 歸納了離子液體的特點(diǎn)和應(yīng)用。 three major aspects of the synthesis method and the nature of the ionic liquid。由于 ILs 的性質(zhì)可以通 過調(diào)節(jié)其陰陽離子組合來進(jìn)行 可 優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此又被稱為“可設(shè)計(jì)的溶劑”。 離子液體簡介 離子液體的分類 ILs 主要是由有機(jī)陽離子和無機(jī)陰離子構(gòu)成，通過改變其陰、陽離子的組合可以得到不同的 ILs。 (2) 非 AlCl3型 ： 此類主要是非金屬類，如