喹啉及苯并咪唑類離子液體的合成與表征_圖文_百度文庫

1、（），曲，（，；，）（）（）喹啉及苯并咪唑類離子液體的合成與表征宰趙文巖，徐鐵峰（內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院呼和浩特，赤峰市環(huán)境監(jiān)測中心站赤峰）摘要：合成了陽離子為丁基異喹啉、丁基喹啉、己基喹啉和苯并咪唑，陰離子為雙三氟甲基磺酰皿胺四種新型離子液體，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)表征。結(jié)果表明，所合成的離子液體具有較好穩(wěn)定性，熱分解溫度為。分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)的引入使離子液體的熔點(diǎn)有所增加關(guān)鍵詞：離子液體，喹啉，異喹啉，苯并咪唑，表征，（，）：，（）。：，人們把熔點(diǎn)低于的低溫熔融鹽定義為離子液體（），目前的研究已不再局限于咪唑和吡啶型，由于具有較強(qiáng)的設(shè)計性，使人們能在經(jīng)驗或理論的指導(dǎo)下，將其進(jìn)行功能化，不僅豐富了家

2、族的多樣性，而且可以賦予特殊的物理、化學(xué)性能，也極大地拓展了應(yīng)用領(lǐng)域，這已成為近年來的發(fā)展趨勢由吡啶和咪唑陽離子組成的是一類主要的離子液體，關(guān)于其應(yīng)用的報道較多嵋，在其結(jié)構(gòu)中引入苯環(huán)的結(jié)構(gòu)，使其具有更強(qiáng)的芳香性和疏水性，以增加對芳香族化合物的親和性本文合成了以喹啉、異喹啉和苯并咪唑為前體的疏水性，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)表征實(shí)驗部分。的合成合成過程中所使用的喹啉、異喹啉、一甲基苯并咪唑和雙三氟甲基磺酰亞胺鋰鹽均購宰內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助項（）。公司，其他試劑均為分析純喹啉、異喹啉溴鹽的合成：將的喹啉溶液（異喹啉溶于丙酮中），的一溴己（?。┩榧尤肴i瓶中，在保護(hù)下反應(yīng)小時，用乙酸乙酯洗滌，丙酮重

3、結(jié)晶后得晶體產(chǎn)物丁基苯并咪唑氯鹽的合成：將的一甲基苯并咪唑溶于丙酮中，同的一氯丁烷置于三頸瓶中，磁力攪拌，通分鐘后加熱到。反應(yīng)到溶液粘稠，冷卻，乙酸乙酯洗滌，在真空干燥箱中干燥雙三氟甲基磺酰亞胺鹽目標(biāo)的合成：取上面制備的鹵鹽溶解于蒸餾水中，磁力攪拌，緩慢滴加雙三氟甲基磺酰亞胺鋰鹽的水溶液，反應(yīng)小時。有固體（或粘稠液體）生成，抽濾（分液），得到的產(chǎn)物用蒸餾水洗滌，真空干燥箱中干燥反應(yīng)方程式：，一、：攀）箸（如，嘆：（）卜的表征利用（）、（，壓片法制樣，氘代乙腈做溶劑）、日本理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)型熱失重儀及熱分析儀對所合成的的組成、結(jié)構(gòu)以及熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征結(jié)果與討論光譜分析苯環(huán)和各雜環(huán)上的伸縮振動的特征吸收

4、出現(xiàn)在。左右；。之間出現(xiàn)的幾組中等強(qiáng)度的吸收峰是苯環(huán)骨架振動和飽和烴基的變形振動吸收；而。附近的吸收峰為，的吸收；之間出現(xiàn)的吸收峰為苯環(huán)面內(nèi)彎曲振動吸收。（）。在，一，。處均有強(qiáng)吸收，分別為，及振動吸收分析苯環(huán)及雜環(huán)上氫的化學(xué)位移出現(xiàn)在之間，由于苯環(huán)與雜環(huán)共軛后，苯環(huán)的化學(xué)環(huán)境不同，再加上相互耦合作用，使化學(xué)位移不同且分裂為幾組多重峰喹啉與苯并瞇唑相比，由于六元環(huán)的共軛性比五元環(huán)強(qiáng)，共軛作用是使環(huán)的電子密度降低，苯環(huán)上的氫核化學(xué)位移向低場移動，使喹啉環(huán)上氫的化學(xué)位移值（大于）比苯并咪唑氫的化學(xué)位移（大于）要大另外，兩種雜環(huán)中與氮原子相鄰碳上的氫有較大的化學(xué)位移熱分析所合成的熔點(diǎn)及分解溫度列于表

5、熔點(diǎn)在以下的均可稱之為室溫，本文所合成的都符合此要求。熔點(diǎn)的高低與離子對的結(jié)構(gòu)和相互作用有關(guān)，通常認(rèn)為，組成離子液體的陽離子對稱性越低，陰離子越大，熔點(diǎn)越低。對于陽離子來說，喹啉和異喹啉的結(jié)構(gòu)相似，熔點(diǎn)變化不大。而苯并咪唑類離子液體卻有較低的熔點(diǎn)，可能是由于咪唑中含有兩個不對稱的烷基鏈，降低了陽離子因庫侖力而在晶格中堆積的有效性，另外一個可能的原因是咪唑環(huán)中（）一易形成氫鍵，氫鍵的相互作用將打破晶格力，使熔點(diǎn)降低。所合成與吡啶和咪唑類相比具有較高的熔點(diǎn)，可見，分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)的引入使的熔點(diǎn)有所增加同水和有機(jī)溶劑相比，具有高的熱穩(wěn)定性，大大提高了實(shí)驗室和工業(yè)應(yīng)用中的安全性和可操作性。從表中可以看到

6、，各種對熱具有較高的穩(wěn)定性。表所合成的熔點(diǎn)和分解溫度熔點(diǎn)（。）分解溫度（）丁基異喹啉雙三氟甲基磺酰亞胺丁基喹啉雙三氟甲基磺酰亞胺己基喹啉雙三氟甲基磺酰亞胺二工莖二！鰲莖塹墮唑翌三塹！薹堡墼堊壁：主壘三絲結(jié)論合成了陽離子為丁基異喹啉、丁基喹啉、己基喹啉和苯并咪唑，陰離子為雙三氟甲基磺酰啞胺四種新型，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)表征。所合成的熔點(diǎn)較低，分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)的引入使熔點(diǎn)有所增加，其中一丁基一一甲基苯并咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺室溫為液態(tài)所有具有較好穩(wěn)定性，熱分解溫度為。參考文獻(xiàn)【】，【】，【】，；，；，【】，仁一維鏈狀有機(jī)雜化銦硫化合物（）（）的溶劑熱合成及晶體結(jié)構(gòu)周健，卞國慶張勇，李春英，戴潔（蘇

7、州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，蘇州；玉林師范學(xué)院化生系，玉林）水熱或溶劑熱方法作為典型的軟化學(xué)方法，在合成多元主族硫?qū)倩衔铮ㄈ缱澹?，）、族（，）和（，）方面正成為研究熱點(diǎn)。主要是因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能，使之在離子交換、吸附、半導(dǎo)體、催化、磁學(xué)及光學(xué)性能等而倍受人們關(guān)注。以銦硫化合物作為實(shí)例：該類化合物大部分是利用非螯合有機(jī)胺作為模板劑或結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑在溶劑熱的條件下合成的，其結(jié)構(gòu)主要是以超四面簇或簡單四面體作為結(jié)構(gòu)單元，這些結(jié)構(gòu)單元通過金屬葉或玉橋連成維敞開的骨架，例如：（）（），（）（），和（，）口。然而，以螯合有機(jī)胺作為配體，與過渡渡金屬離子形成有機(jī)胺配陽離子（），這種配陽離子作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的有機(jī)雜化銦硫化合物的合成報道卻很少。我們以四乙烯五胺作為螯合配體在過渡金屬離子（）存在下，成功地合成出一種結(jié)構(gòu)新穎的一維鏈狀有機(jī)雜化銦硫化合物（）（），該