当前位置:文档之家› 咪唑类离子液体结构与熔点的构效关系及其基本规律

咪唑类离子液体结构与熔点的构效关系及其基本规律

咪唑类离子液体结构与熔点的构效关系及其基本规律
咪唑类离子液体结构与熔点的构效关系及其基本规律

https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html, 《化学通报》在线预览版

咪唑类离子液体结构与熔点的构效关系及其基本规律

蒋栋王媛媛刘洁戴立益*

(华东师范大学化学系,上海 200062)

摘 要 熔点是界定、研究离子液体及其使用过程的一个重要参考指标,因此研究离子液体分子结构与熔点之间的构效关系及其基本规律有特别重要的意义。本文以从近两百遍文献及Beilstein Gmelin网络数据库中收集的约900种咪唑类离子液体中的384种咪唑类离子液体的熔点数据为依据,考察了离子液体分子结构与熔点之间的构效关系及其基本规律,这对离子液体的设计合成及应用有重要的指导作用。

关键词 离子液体熔点构效关系

Structure-Activity Relationship and Essential Rule of the Structure and Melting Point of

Imidazolium Ionic Liquids

Jiang Dong, Wang Yuanyuan, Liu Jie, Dai Liyi*

(Department of Chemistry, East China Normal University, Shanghai 200062)

Abstract Melting point is an important parameter of ionic liquid, so there is great meaning to study the structure-activity relationship and essential rule of the molecular structure and melting point of ionic liquid. In this article, the data of melting point of 384 imidazolium ionic liquids were collected from Beilstein Gmelin database and about 200 literatures. According to these data, the structure-activity relationship and essential rule of the molecular structure and melting point of ionic liquid were studied. This is meaningful to the synthesis and application of ionic liquid.

Keywords Ionic liquid, Melting point, Structure-activity relationship

寻找对环境和人类无害的绿色材料,改变现有化学工业污染状态,使人类在更高层次上回归自然,这是人类面临而又必须应答的一个挑战。离子液体是在绿色化学的框架下发展起来的新型介质和功能软材料,它是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的熔点在100℃或150℃以下的盐类[1]。它是从传统的高温熔盐演变而来的,但与常规的离子化合物有着很大的不同。离子液体中阴阳离子间的静电引力较弱,因而具有较小的晶格能,在室温或室温附近呈液态[2]。它具有特有的优异化学和热力学稳定性、有较宽的液程、对有机及无机物有很好的溶解性、具有良好的导电性、较高的离子迁移率和扩散速度、不燃烧和无味等优点,作为环境友好而又具有应用前景的新型液体材料,其研究和应用出现了迅猛的发展势头[3~10]。离子液体更独特之处在于它具有可设计性,通过阴阳离子的不同组合或微调阳离子的烷基链,可以调整和改善离子液体的物理性质和化学性质,鉴于这种可调控性,离子液体又被称为“绿色可设计性溶剂”。随着阴阳离子的不断开发和多种组合,新型离子液体不断出现,体系不断壮大,但目前许多研究仍然沿袭传统的“尝试—失败—再尝试”模式来寻找合适的离子液体,这必然是难以适用的,因为阴阳离子组合形成的离子液体种类有1018之多,性质千差万别,筛选出符合要求的离子液体的工作量是巨大的,如果没有规律和理论作为指导,几乎是不可能的,因此研究离子液体的构效关系是离子液体功能化设计的必由之路,也是离子

蒋栋,男,24岁,硕士生,现从事离子液体化学与催化化学研究。*联系人,E-mail: lydai@https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html,。教育部科技项目(重点)(105075)和国家自然科学基金(20503016) 资助.

2006-09-24收稿

液体理论和应用研究的不可或缺的基础[2]。然而,目前随着离子液体材料应用研究的不断深入,限制离子液体应用技术发展的因素逐渐暴露出来,有关离子液体构效关系的研究相对较少,与其相关的基础研究滞后。同时离子液体基础数据的缺乏也已成为其理论和应用研究的主要障碍之一。目前离子液体的一个重要发展方向是建立起有关物理性质或化学性质的数据库,以便更好地了解离子液体的性能及对其进行改性,从而更好地应用这一环境友好物种。

熔点和分解温度决定了离子液体的使用温度范围,其中熔点决定了其使用温度下限,是界定、研究离子液体及其使用过程的一个重要参考指标。它是离子液体内部阴阳离子微观结构及阴阳离子相互作用强弱的外在表现,是决定离子液体实际应用和商业化进程的主要因素之一。离子液体熔点主要受到阴阳离子对称性高低、体积大小、电荷分散程度等因素的影响,因此从分子结构角度考察离子液体分子结构与熔点之间的构效关系及其基本规律,对离子液体的设计合成及其在化学领域中的应用有重要的指导作用,对于推进离子液体实际应用和商业化进程具有重要意义。本文从近两百遍文献[11]及Beilstein Gmelin 网络数据库中收集了约900种咪唑类离子液体的物理性质数据,其中384种咪唑类离子液体有熔点数据,其阴离子种类有I -(84种)、BF 4-(15种)、(CF 3SO 2)2N -(24种)、Cl -(86种)、Br -(40种)、PF 6-(27种)、CF 3SO 3-(15种)等,咪唑阳离子侧链种类有饱和脂肪族碳链、不饱和脂肪族碳链、含苯环碳链,含N 、S 等杂原子碳链等。本文根据组成离子液体的阴阳离子两部分,分别从对称性作用、取代基的诱导作用、阳离子平面性作用、H-π键作用、F 原子作用、阴离子侧链长度等方面,考察离子液体分子结构与熔点之间的构效关系及其基本规律。文中引用了一些熔点较高的“离子液体”,一方面是由于目前离子液体的种类较少,熔点数据缺乏;另一方面,虽然这类“离子液体”的熔点超过了离子液体定义中的温度,但由于其结构类型与离子液体相似,研究这类“离子液体”结构与熔点之间的构效关系,可以归纳出更多使离子液体熔点升高的结构因素,具有一定的指导意义。本文中咪唑环位置如图(图1)。

图1 咪唑环位置标号 图2 咪唑阳离子空间位置

Fig 1 The mark number of the position of imidazole Fig 2 The space position of imidazole cation

1 咪唑类离子液体分子结构与熔点之间的构效关系及其基本规律

1.1 阳离子结构影响因素

1.1.1 H-π键作用 在咪唑类离子液体中存在以下现象:(1)在咪唑环的2位引入烷基使熔点上升的幅度要比在4、5位引入烷基大得多。这种增幅随着1、3位侧链长度的增加、阴离子体积的增大而下降,而与2位引入的烷基的碳原子数关系不大,如离子液体1~11(表1)。(2)当在1、3位的侧链的第一个碳原子上引入烷基后,熔点上升较大,如离子液体12~15(表1)。

有文献中认为第一种现象是由于2位上的烷基的范德华力起主导作用[2]。本文提出咪唑离子液体H-π键模型用以解释上述两种现象。已有文献报道[12]咪唑离子液体中阳离子间存在如图2的空间位置,因此笔者认为咪唑环2位的H 与另一个咪唑环之间存在H-π键,而4、5位的H 则没有,这是由于2位H 的电子

云密度比4、5位的H小得多,更易形成H-π键,这可由2、4、5位氢的化学位移所证实[13]。

在离子晶体中,阴阳离子间的相互作用对离子晶体的晶格能和熔点起决定作用,而其相互作用则与阴

阳离子间的接触程度有关。异号离子间的相互接触,同号离子间的相互远离,可增强阴阳离子间相互作用,增大晶格能,升高熔点。在咪唑离子液体中,阳离子间相互存在接触,使熔点降低。当2位上的H被烷基

取代后,这种H-π键被断裂,消除了阳离子间的相互接触,增加了阴阳离子间的相互接触,使熔点上升,

但H-π键的断裂与烷基的长度关系不大,因此上升幅度与烷基的长度关系也不大。

当1、3位的侧链增长时,两个阳离子间相互接触形成H-π键时的空间位阻增大,H-π键的强度和阳离

子间接触程度降低,则在2位引入烷基断裂这种H-π键时,使熔点上升幅度也就下降。当阴离子体积增大时,断裂H-π键使阴阳离子间接触程度增加的幅度下降,从而熔点上升幅度减小。

在1、3位的侧链的第一个碳原子上引入烷基后,也使两个阳离子间相互接触形成H-π键时的空间位

阻增大,H-π键的强度和阳离子间接触程度降低,熔点上升。

表1 H-π键对熔点的影响

Table 1 The Effect of H-π Band on Melting Point

编号 1位 2位 3位 4位 5位 阴离子 熔点/℃

1 C4H9 H CH3 H H I -72

2 C4H9 CH

3 CH3 H H I 96

3 C2H5C2H5 CH3 H H (CF3SO2)2N 28

4 C2H

5 CH3 CH3 H H (CF3SO2)2N 25

5 C2H5 H CH3 H H (CF3SO2)2N -3

6 C2H5 H CH3 H CH3 (CF3SO2)2N -3

7 CH2C6H5C7H15 CH3 H H Br 186

8 CH2C6H5C11H23 CH3 H H Br 186

9 CH2C6H5C9H19 CH3 H H Br 193

10 NCC3H6 H CH3 H H PF6 75

11 NCC3H6 CH3 CH3 H H PF6 85

12 (CH3)2CH H CH3 H H PF6 102

13 C2H5 H CH3 H H PF6 62

14 C2H5 H CH3 H H I 79

15 (CH3)2CH H CH3 H H I 114

1.1.2阳离子平面性作用由离子液体16~23(表2)和本课题组制备的苯并咪唑离子液体[beBim]PF6[14](m.p.135℃)的熔点可以看出,引入含苯环的侧链时,熔点上升幅度较大,特别是当苯环直接

与咪唑环相连形成共轭体系并处于一个平面时,上升幅度更大。引入的苯环不与咪唑环直接相连形成共轭

体系时,氯盐熔点大约在100~200o C,引入的苯环数越多熔点越高,但单个苯环使熔点升高的作用却随苯

环数的增加而下降。引入的苯环与咪唑环直接相连处于同一平面时,氯盐熔点大多在200~400o C。

侧链中引入苯环使咪唑阳离子分子量增加,范德华力增强,熔点上升。但由离子液体16~19(表2)

熔点的变化可以看出分子量增加,范德华力增强只是导致熔点上升的一个因素,同时还存在着阳离子平面

性作用因素。咪唑环为一个共轭环,其中存在一个大π键,与苯环相似为一平面环。当引入的基团也为平

面型基团时,可增大阳离子的平面性,有利于其层状紧密堆积,使熔点上升。

表2 阳离子平面性对熔点的影响

Table 2 The Effect of Flatness of Cation on Melting Point

编号 1位 2位 3位 4位 5位 阴离子 熔点/℃

227 16 CH3 COC6H5 CH3 H H I

130 17 CH3 COC6H13 CH3 H H I

145 18 CH3 CH(OH)C6H4(p-CH3) CH3 H H I

106 19 CH3 CH(OH)C6H13 CH3 H H I

112

20 C10H21 CH3 CH2C6H5 H H Cl

21 C6H4(p-OCH3) C6H5C6H4(p-OCH3) C6H4(p-OCH3) C6H4(p-OCH3) Cl 322

253 22 CH2C6H5C6H5 CH2C6H5C6H5C6H5 Cl

119 23 CH2C6H5 H CH2C6H5 H H Cl

1.1.3对称性作用[15]由离子液体5、13、24~27的熔点(表3)可以看出,咪唑类离子液体中咪唑环1或

3位的直链侧链变长导致阳离子对称性降低时,每增加一个碳原子熔点约下降5~50o C,并且当阴离子体积

增大时,每增加一个碳原子使熔点下降幅度有减小趋势。这是由于阴离子体积增大,使晶体本身堆积的紧

密度降低,这时阳离子对称性的降低所引起的堆积紧密度下降的影响程度减小,熔点的下降幅度减小。

当直链侧链碳原子数增加到一定值时,熔点停止下降,开始上升,如离子液体28、29(表3)。这是

由于当直链侧链碳原子数超过一定数量时,阳离子形成了两亲性,带电荷的咪唑环一端具有亲水性,侧链

一端具有亲油性,具有相同性质的一端互相聚集,有利于加强相互作用,从而使熔点上升。同时侧链的变

长使阳离子分子量增加,范德华力增强,也使熔点上升,上升幅度为每增加一个碳原子上升约5o C。

表3 对称性对熔点的影响

Table 3 The Effect of Symmetry on Melting Point

编号 1位 2位 3位 4位 5位 阴离子 熔点/℃

5 C2H5 H CH3 H H (CF3SO2)2N -3

24 CH3 H CH3 H H (CF3SO2)2N 22

25 C2H5 H CH3 H H Cl 89

26 CH3 H CH3 H H Cl 125

27 C4H9 H CH3 H H PF6 10

13 C2H5 H CH3 H H PF6 62

28 C12H25 H CH3 H H Cl 38

29 C18H37 H CH3 H H Cl 70

1.1.4侧链取代基的诱导作用离子液体的侧链除了简单的烷基基团以外,很多文献报道了具有功能化侧链

的烷基咪唑类离子液体,提供了考察在侧链引入取代基对咪唑类离子液体熔点影响的可能[2]。

当在侧链中引入吸电子基团后,由于其吸电子诱导作用,咪唑环上的正电荷更加集中和增大[13],使阴

阳离子间的相互作用加强,导致熔点上升。吸电子基团的诱导作用随着吸电子基团和咪唑环之间相隔碳原

子数的增加而减弱,相隔4个碳以上基本可忽略。

例如:由离子液体14、27、30~43(表4)可以得出,在咪唑环1或3位侧链的第一个碳上引入1个F 原子,熔点上升约10o C,而引入-CN后,熔点与侧链为直链丙基相比上升50~100o C;第二个碳上引入1个F原子,熔点上升约18o C,而引入-CN后,熔点与侧链为直链丁基相比上升10~40o C;第三个碳上引入1个F原子,熔点上升约15o C,而引入-CN后,熔点与侧链为直链戊基相比变化很小,可以忽略不计。在侧链中引入酯基、羧基、氧原子等吸电子基团,熔点都会有所上升。

表4 侧链取代基对熔点的影响

Table 4 The Effect of Substituting Group on Melting Point

编号 1位 2位 3位 4位 5位 阴离子 熔点/℃

CH3 H H I 79

14 C2H5 H

30 CF2HCF2 H CH3 H H I 140

CH3 H H BF4 15

31 C2H5 H

32 CF2HCF2 H CH3 H H BF4 64

CH3 H H PF6 40

33 C3H7 H

34 CF3C2H4 H CH3 H H PF6 61

CH3 H H BF4 -17

35 C3H7 H

36 NCCH2 H CH3 H H BF4 35

CH3 H H Cl 60

37 C3H7 H

38 NCCH2 H CH3 H H Cl 170

CH3 H H Cl 41

39 C4H9 H

40 NCC2H4 H CH3 H H Cl 50

CH3 H H PF6 10

27 C4H9 H

41 NCC2H4 H CH3 H H PF6 35

42 C6H13 H CH3 H H PF6 -61

43 NCC4H8 H CH3 H H PF6 -60.3 1.1.5各种影响因素的相对强弱通过对这些影响因素和各离子液体熔点数据的分析,各影响因素的相对强弱顺序大致如下:H-π键>诱导作用>对称性。但这一顺序并不是绝对的,因为各种影响因素的强弱都会发生变化,如诱导作用随吸电子基团的增多和靠近咪唑环而增加,H-π键随1、3位侧链的增长而削弱等。1.2阴离子结构的影响因素

1.2.1阴离子体积阴离子的体积越大,则离子晶体堆积紧密度越小,离子晶体晶格能下降,熔点降低。例如:阳离子为[emim]+的离子液体熔点存在以下顺序:PF6->AsF6->SbF6-(表5)。

1.2.2 F原子作用[15] 阴离子中含有F原子的离子液体熔点普遍较低,这是由于F原子外层电子是排满的,存在惰性,与其他原子间存在排斥力,削弱了阴阳离子间的相互作用,使熔点降低。同时,F原子具有很强的电负性,使阴离子上的负电荷非定域化,负电荷分散,削弱了阴阳离子之间的相互作用,使熔点降低。例如:阳离子为[emim]+的离子液体熔点有如下顺序:CH3COO->CF3COO-(表5)。

1.2.3对称性作用阴离子对称性降低时与阳离子一样,阻碍离子晶体的紧密堆积,使离子晶体晶格能下降,

熔点下降。例如:阳离子为[emim]+的离子液体熔点有如下顺序:AlCl4->AlCl3Br-(表5)。

1.2.4阴离子侧链的长度 BF3-R-,SO3-R-,N(SO2R)2-中R基团的延长使熔点上升,这可能是由于R链长时,与阳离子一样形成两亲性,使熔点上升。BF3-R-与BF4-相比,熔点仍较低,这是由于其对称性低和体积大。

例如:阳离子为[emim]+的离子液体熔点有如下顺序:C4H9BF3-

的离子液体熔点有如下顺序:CF3SO3-

表5 阴离子结构对熔点的影响

Table 5 The Effect of Structure of Anion on Melting Point

编号 1位 2位 3位 4位 5位 阴离子 熔点/℃

13 C2H5 H CH3 H H PF6 62

44 C2H5 H CH3 H H AsF6 53

45 C2H5 H CH3 H H SbF6 10

46 C2H5 H CH3 H H CH3COO 45

47 C2H5 H CH3 H H CF3COO -14

48 C2H5 H CH3 H H AlCl4 84

49 C2H5 H CH3 H H AlCl3Br 14

50 C2H5 H CH3 H H C4H9BF3 -9

C5H11BF3 16

51 C2H5 H CH3 H H

52 C4H9 H C2H5 H H CF3SO3 2

53 C4H9 H C2H5 H H C4F9SO3 21 2 结论

熔点是界定、研究离子液体及其使用过程的一个重要参考指标,它受到阴阳离子结构的影响,其中阳

离子结构影响因素为主导因素,阴离子结构影响因素为次要因素;阳离子结构影响因素包括了对称性作用、侧链取代基的诱导作用、阳离子平面性作用、H-π键作用等因素,各影响因素的相对强弱顺序大致如下:

H-π键>诱导作用>对称性,但这一顺序并不是绝对的。

本文总结了咪唑类离子液体分子结构与熔点之间的构效关系及其基本规律,对其设计合成及其在化学

领域中的应用有重要的指导作用。现有的离子液体种类及其物理性质数据缺乏,有关离子液体及其应用的

化学基础的研究较少,我们课题组将不断致力于离子液体及其应用的化学基础的研究,扩大离子液体应用

范围,推进离子液体实际应用和商业化的进程。

参 考 文 献

[ 1 ] J. G . Huddleston, A. E. Visser, W. M. Reichert. Green chem.,2001, 3, 156~164.

[ 2 ] 张锁江, 吕兴梅等.离子液体—从基础研究到工业应用. 北京: 科学出版社, 2006: 1~68.

[ 3 ] J. G. Huddleston, R. D. Rogers. Chem. Commun.,1998, 16, 1765~1766.

[ 4 ] Y. Ito, T. Nohira. Electrochim. Acta, 2000, 45, 2611~2622.

[ 5 ] C. M. Gordon.Appl. Catal. A: General, 2001, 222, 101~117.

[ 6 ] D. B. Zhao, M. Wu, Y. Kou. Catal. Today,2002, 74,157~189.

[ 7 ] H. W. Zhang, K. L. Hong, J. M. Mays. Macromol., 2002, 35, 5738~5741.

[ 8 ] A. J. Carmichael, D. M. Haddleton, S. A. F. Bon. Chem. Commun., 2000, 14, 1237~1238.

[ 9 ] S. Z. El Abedin , N. Borissenko, F. Endres, et al. Electrochem. Commun.,2004, 6, 422~426.

[10] K. Sekiguchi, M. Atobe, T. Fuchigami. Electrochem. Commun., 2002, 4, 881~885.

[11] a. S. V. Dzyuba, R. A. Bartsch. Tetrahedron Lett., 2002, 43, 4657~4659.; b. R. Hagiwara, Y. Ito. J. Fluorine Chem., 2000, 105, 221~227.

[12] P. Bonhote, A. Dias, N. Papageorgiou, et al. Inorg. Chem., 1996, 35, 1168~1178.

[13] J. G. Huddleston, A. E. Visser, W. M. Reichert, et al. Green Chem., 2001, 3, 156~164.

[14] W. G. Huang, B. Chen, Y. Y. Wang, et al. Chin. Chem. Lett., 2005, 16 (7), 959~962.

[15] H. L. Ngo, K. LeCompte, L. Hargens, et al. Thermochim. Acta, 2000, 357-358, 97~102.

原子结构示意图和离子结构示意图练习题

原龙元班A班辅导练习学案 原子结构示意图和离子结构示意图 1.(2012?)原子结构示意图可以方便简明地表示原子核外电子的排布,如图是某种粒子的原子结构示意图,从中获取的信息正确的是() A.该粒子是阳离子 B.该粒子的电子数是11 C.该粒子的中子数是11 D.该粒子的相对原子质量是11 2.(2012?资阳)图示为A、B元素的原子结构示意图.下列说法错误的是() A.B的原子结构示意图中x为12 B.A和B分别属于非金属元素和金属元素 C.A的原子和B的原子分别形成简单离子的过程相同 D.A与B可组成化学式为BA2的化合物 3.(2012?)下列四种粒子的结构示意图中,表示Na+的是() A.B.C.D. 4.(2012?襄阳)根据原子结构示意图,不能确定的是() A.最外层电子数B.中子数 C.质子数D.电子层数 5.(2012?)如图是镁原子的结构示意图,已知镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:2Mg+CO2 ===2MgO+C.根据以上信息,下列说法错误的是() A.镁原子结构示意图中X=8 B.镁原子在化学反应中容易失去2个电子 C.该反应中所有元素的化合价均发生变化 D.不是所有可燃物的燃烧都能用二氧化碳灭火 6.(2012?)下列微粒的结构示意图中,属于阴离子的是() A.B.C.D.

7.(2012?潍坊)下列结构示意图,表示阴离子的是() A.B.C.D. 8.(2012?)如图是元素周期表中第三周期部分元素的微粒结构示意图,依照此示意图,下列描述正确的是() A.示意图①、②、③、④表示的全部是原子结构 B.示意图②的核电荷数x=12 C.示意图④若表示的是离子结构,则它的最外层电子数y=7 D.示意图①的最外层电子数为8,所以它是稀有气体元素 9.(2012?)如图是硫原子的原子结构示意图,下列对硫原子的叙述正确的是() A.硫原子第一电子层有6个电子 B.硫原子核有16个质子 C.硫原子最外层电子的能量低于第二层电子的能量 D.硫原子在化学反应中容易失去电子 10.(2012?)下列微粒结构示意图中,表示阴离子的是() A.B.C.D. 11.(2012?)下列关于四种粒子的结构示意图的说法中正确的是() A.①③是不同种元素 B.②表示的元素在化合物常显+1价 C.②③的化学性质相似 D.①④表示的是离子

分子原子离子及结构示意图的知识与习题

课题2 分子和原子 达标自查 1.物质在不同条件下的三态变化,主要是由于()。 A.分子的大小发生了变化 B.分子的质量发生变化 C.分子之间的间隔发生了变化 D.分子的形状发生变化 2.分子和原子的主要区别是()。 A.分子大、原子小 B.分子的质量大,原子的质量小 C.分子可直接构成物质,原子则要先构成分子后再构成物质 D.在化学变化中分子可再分,原子则不能再分 3.下列变化能证明分子在化学反应中可分的是()。 A.铁矿石磨成粉末 B.碘受热升华 C.加热水有水蒸气生成 D.加热氧气汞生成汞和氧气 4.构成二氧化碳气体的分子与构成液态二氧化碳的分子具有()。 A.相同的质量 B.不同的质量 C.相同的化学性质 D.不同的化学性质 5.下列有关分子的说法中错误的是()。 A.酒精的挥发是由于酒精分子不断的运动而扩散到空气里去的缘故 B.相同体积的冰和水含有相同数目的水分子 C.从空气中分离得到的氧气分子和高锰酸钾分解得到的氧气分子性质相同 体积的水与1体积的无水酒精混合后总体积小于2体积,是因为分子间有间隔 6.在电解水的过程中,发生变化的粒子是,保持不变的粒子是和,生成的新粒子是和。该实验证明,在化学反应中 可再分,而则不能再分。 7.盛酒精、汽油的瓶子为什么要塞紧瓶塞 能力提高 8.下列说法中,正确的是()。 A.化学反应中,分子的种类改变,但分子的数目不变 B.电解水产生氢气和氧气,所以水中含有氢气和氧气 C.分子能构成物质,有些原子也能直接构成物质 D.氧气是由两个氧原子构成的 9.由分子参加的化学反应,反应前后一定发生变化的是()。 A.分子种类 B.分子数目 C.原子种类 D.原子数目 10.运用分子的观点解释: (1)为什么人们常把湿衣服晾在太阳晒着的地方

咪唑类酸性离子液体催化剂的制备及其表征

咪唑类酸性离子液体催化剂的制备及其表征 【摘要】本文用一步合成法制备了三种咪唑类Br?覫nsted酸性离子液体:[Hmim]CH3COO、[Hmim]H2PO4、[Hmim]C4H7O2,收率分别为85.5%、79.0%、87.0%,并通过FT-IR对三种离子液体进行了表征,对其结构及性质进行了初步的研究。 【关键词】咪唑;酸性离子液体;FT-IR 0 概述 离子液体,是由一系列杂环阳离子和多种阴离子组合而成[1]。在电化学业、重金属离子提取、相转变催化、重合、增溶作用以及在酶反应中做低挥发的有机溶剂等领域有着潜在的商业应用[2]。离子液体虽然为离子组成,但其组成可调变,故称为“设计溶剂”(designed solvents)。采用一步合成法制备离子液体,操作简便,没有副产物,产品易分离,纯化[3-4]。离子液体可用波谱学、物理学方法和电化学等手段对其进行表征。通过IR图谱的分析,可以证实产物(特别是阳离子部分)是否正确[5]。本文合成三种咪唑类离子液体[Hmim]CH3COO、[Hmim]H2PO4、[Hmim]C4H7O2,并采用光谱法对其结构及性质进行了初步的研究。 1 实验部分 1.1 试剂 N-甲基咪唑(wt≥98%,浙江省宁海市凯乐化工公司)、冰醋酸(化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司)、磷酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)、正丁(分析纯,上海化学试剂有限公司)等。 1.2 离子液体催化剂制备 [Hmim]CH3COO的制备 称量摩尔比为1:1的N-甲基咪唑8.21g和醋酸6.01g于250ml三口烧瓶中,加入少量水作溶剂,旋转搅拌,将温度控制在80℃,反应进行6h,得到淡黄色液体。将得到的淡黄色液体进行减压蒸馏,控制减压蒸馏的真空度为0.07MPa,顶部温度为92℃,蒸馏时间为3h,即得到咪唑醋酸盐离子液体[Hmim]CH3COO。 [Hmim]C4H7O2的制备 称量摩尔比为1:1的N-甲基咪唑8.21g和正丁酸8.82g于250ml三口烧瓶中,加入少量水作溶剂,加热并搅拌,反应温度控制在80℃,反应7h,得到黄色液体。将得到的液体进行减压蒸馏,控制真空度为0.05MPa,顶部温度为75℃

常用塑料特性及其基本知

常用塑料特性及基本知识 为了进一步提高各品管人员对塑料的理解和更有效控制,现对常用塑料作以下简单阐述: 1、什么叫塑料: 塑料从其组成来讲,有些塑料单纯地由一种合成树脂组成,由这种树脂所制成的材料叫塑料。 2、塑料分类:以其受热行为分类,大体分为两类:“热固性塑料”和“热 塑性塑料”。 2.1 什么叫热固性塑料:热固性塑料是指在一定的温度和压力等条件下保持一定时间而固化、硬化后成为不熔不溶性物质的塑料,该种塑料不具备重复受热可塑性,如:酚醛、电木粉、环氧塑料等。 2.2 什么叫热塑性塑料:热塑性塑料是指在特定温度范围内能够反复加热软化和冷却定型的塑料,该种塑料具有可以重复使用和啤塑性能,如:ABS、PP、PC、PE等。 2.3 以塑料使用特点分类,可分为三种:通用塑料、工程塑料、特种塑料。2.3.1 通用塑料是指常用塑料,这类塑料产量大、用途广、价钱平/聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙稀(PVC)、聚苯乙烯(PS)。ABS等。 2.3.2 工程塑料是指可以作为结构部件使用的塑料,具有类似金属的特性,能代替各种金属作为工程结构件使用,聚酰氨(PA),聚碳酸酯(PC), 聚甲醛(POM/赛钢),聚酯(PET),聚苯醚(PPO)等。2.3.3 特种塑料是指有某一方面特殊性能的塑料,具有较高耐热性、电绝缘性、耐腐蚀性等。 2.4 按用途分类塑胶分为工程塑胶和普通塑胶 一.按照受热性能,可分为热固性塑料和热塑性塑料. 热固性塑料—是经加热固化后不再在热的作用下变软而重复成型的塑料. 特点—质地坚硬,耐热性好,尺寸稳定,不溶于剂. 常见的有:酚醛塑料.环氧树脂.不饱和聚脂.脲甲醛.聚氯酯. 热塑性塑料—是指可以多次重复加热变软冷却结硬成型.主要由分子结构为线状或链状的聚合树脂构成. 常见的有:PE.PP.PS.ABS.PA.PMMA.PC.聚酯酸纤维等. 模具简介 1.两板模

离子液体的制备教学文稿

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。

咪唑盐离子液晶

中国科学: 化学 2010年第40卷第8期: 1072 ~ 1079 SCIENTIA SINICA Chimica https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html, https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 论文 1-烷基-3-甲基咪唑溴化盐离子液体的 晶体结构及性能 魏西莲①?, 魏增斌①, 傅式洲①, 刘杰①, 孙德志①, 尹宝霖①, 王大奇①, 王素娜①, 王慧①, 吴明周①, 李干佐②? ①聊城大学化学化工学院, 聊城 252059 ②山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室, 济南 250100 ?通讯作者, E-mail: weixilian@https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html,; coliw@https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html, 收稿日期: 2009-05-17; 接受日期: 2009-08-19 摘要以不同链长溴代烷烃和N-甲基咪唑反应得到1-烷基-3-甲基咪唑溴化盐, 用元素分析和核磁共振对化合物进行了表征. 室温下用溶剂蒸发法得到了单晶, 并用X射线单晶衍射法测定了晶体结构, 该晶体属于三斜晶系, 空间群为P-1. 化合物采用双分子层结构, 水分子参与结构的形成, 整个化合物由交叉的线性烷基链、咪唑头基、溴离子和水分子组成, 溴离子和水分子之间较强的氢键作用在(010)方向上形成了一个无限的O?H···Br氢键链. 用偏光显微镜、差示扫描量热(DSC)技术研究了其液晶行为, 证明其一水合物为近晶相热致液晶. 液晶区域的温度范围较宽说明水分子起到稳定作用. 关键词 离子液体晶体晶体结构 液晶性能 热力学性能 1 引言 近年来, 各类离子液体尤其是由N,N′-二烷基咪唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜能而引起广泛的关注和研究兴趣[1, 2]. 这类长链两亲离子盐不仅具有表面活性, 而且在有机溶剂中也可以形成晶体而被称为离子液体晶体[3]. 作为一类新型材料, 它们的液晶也不同于通常的液晶, 它结合了离子液体和热致液晶的特点, 可作为离子传导材料[4]、有机反应中的定向溶剂[5]、功能纳米材料模板[6]以及有序膜的组成[7]等. 而晶体结构的特性对这些材料的应用是至关重要的, 因此近年来对其结构特征的研究也引起了人们极大的兴趣[8~17]. 国内对此类研究还见未报道. 一些短链的1-烷基-3-甲基咪唑盐的晶体已有部分报道[18~20]. 对于长链的咪唑盐类, Gordon等[21]和Roche等[22]先后报道了[C12-mim][PF6]、[C14-mim][PF6]和[C16-mim][PF6]的晶体结构, Abdallah等[23]测定了季盐离子液晶体的结构数据. 2002年Hardacre等[24]用小角X射线散射(SAXS)和DSC详细探讨了[C n mim]X (n=12~18, X=Cl, Br, OTF, TFI)的液晶行为, 并根据层间距等参数预测出晶体中存在着三维氢键和双层结构模型. 随即在2004年[25]制备出[C18-mim]Cl·H2O和 [C14-dmim]Cl·H2O的晶体, 证实了所预测的结构模型, 并指出由于氯离子和水分子之间形成了较强的氢键而使得长链烷基咪唑氯化盐在常温下是以一水合氯化盐的形式而稳定存在. 2008年Getsis和Mudring[26]考察了[C n mim]Br·H2O (n=12, 14)和无水化合物晶体的热力学及光学特征. 以上研

常用塑料参数

一:聚丙烯 (Polypropylene)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaetic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三种。聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/rm,是所有塑料中最轻的品种之 密度:0.91g/cm3 熔点:164~170℃ PP的收缩率相当高,一般为1.0~2.5%。 物理性能:聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/m3,是所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0. 01%,分子量约8万一15万。成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,还难于达到要求,制品表面光泽好,易于着色。 力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏低的品种,其拉伸强度仅可达到30 MPa 或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不再变化。 温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。 但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。 耐热性能:聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, 0qC, 5℃等,这也是由于人们采用不同试样,其中所含晶相与无定形相的比例不同,使分子链中无定形部分链长不同所致。聚

常用塑料注塑工艺参数表:资料

常用塑料注塑工艺参数表:

常用塑料注塑工艺参数(2) 2010-06-16 20:02:13| 分类:个人日记| 标签:|字号大中小订阅 聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料,Tg为149~150℃;Tf为215~225℃;成型温度为250~310℃; 2、热稳定性较好,并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解,成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前,PC树脂必须进行充分干燥(并且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿)。干燥效果的快速检验法,是在注塑机上采用“对空注射”。 3、熔体粘度高,流动性较差,其流动特性接近于牛顿流体,熔体粘度受剪切速率影响较小,而对温度的变化十分敏感,在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度,能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高,注射压力较高,一般控制在80~120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品,为使熔体顺利、及时充模,注射压力要适当提高至120~150MPa。保压压力为80~100MPa。 5、成型时,冷却固化快,为延迟物料冷凝,需控制模温为80~120℃。6、PC分子主链中有大量苯环,分子链的刚性大,注塑中易产生较大的内应力,使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性;(在100℃以上作长时间热处理,它的刚硬性增加,内应力降低)。PC的典型干燥曲

线台湾奇美典型牌号加工参数:十、PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定 1、常用品种及其熔点:q 品种:尼龙-66;尼龙-610;尼龙-1010;尼龙-1212;尼龙-46尼龙-6;尼龙-7;尼龙-9;尼龙-11;尼龙-12;尼龙-66/6、尼龙-66/610;尼龙-6∕66∕1010;尼龙-66/6/610q 熔点:尼龙n系列:尼龙-6 215~220℃;尼龙-12为178℃;尼龙m,n系列:尼龙-46 295 ℃;尼龙-66 255~265℃;尼龙-610 215~223℃;尼龙-1010 200℃;共缩聚尼龙:由于分子链的规整性较差,结晶性和熔点一般较低,如尼龙-6∕66∕1010的熔点仅为155~175℃,但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高,熔化范围窄(约10℃)。考虑到PA熔点高、热稳定性较差,故加工温度不宜太高,一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大,且酰胺基易于高温水解,引起分子量严重降低;(须严格干燥至含水量低于0.05%,尤其是回料使用时更应严格干燥,必要时可添加“增粘剂”。)4、熔体粘度低,表观粘度对温度敏感,由于熔体的冷却速率快,要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流,螺杆头应装有止逆环;另外,为防止喷嘴处熔体的“流涎”现象,应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力,一般选取范围为70~100MPa,通常不超过120MPa。注射速率宜略快些,这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。 6、模具温度一般控制在40~90℃。模具温度对制品的性能影响较大。 7、酰胺基在高温下对氧敏感,容易发生氧化变色(必要时可添加尼龙专用的热稳定剂); 8、高结晶性,成型收缩率大,易产生结晶应力,并且明显随制品的厚度增大而增加;9、成型后制品的缓慢吸湿易引起尺寸精度的较大变化。这点也被利用来进行调湿处理,通常可在沸水或醋酸钾水溶液(醋酸钾与水的比例为1.25∶1,沸点为121℃)中进行。 10、熔体着色所适用的有机颜料品种较少(酰胺基具有还原性,加之成型温度高)。尼龙吸水率尼龙及玻纤增强尼龙成型温度PA46安全加工温度-时间组合图玻璃纤维增强尼龙(GF-PA)工艺特性1、GF-PA中由于含大量玻纤,注塑中存在四大问题:(1)流动性差。(2)收缩率小,且各向异性明显。(3)制品性能易出现波动。(4)制品表面粗糙度数值大。 2、由于流动性差,且加入玻纤后的熔体冷凝硬化快,需要比未加玻纤时提高温度约10-30 ℃;3、应采用较大的注射速率和较高的注射压力; 4、由于大量玻纤引起的高粘度,增强尼龙可用通用喷嘴;5、对机筒的磨损大;6、为使增强尼龙制品有较高的强度,需要注意尽可能地保护玻纤的长度,减少玻纤损伤;(从螺杆、喷嘴、浇口等装备因素到注塑工艺条件)7、玻纤增强料成型加工中最常有缺陷:“浮纤”或称“玻纤外露”;玻纤取向引起的各向异性;熔接痕处强度特低;纤维取向不同厚度处的取向状况皮-芯效应与熔接痕前锋料遇到障碍后分流-合流-熔接玻纤含量与熔接痕强度十一、PMMA注塑工艺特性与工艺参数的设定 PMMA树脂俗称“压克力”,国内著名商品牌号有372#(实为MS)1、PMMA无定形聚合物,Tg为105℃,熔融温度大于160℃,而分解温度高达270℃以上,成型的温度范围较宽;2、PMMA树脂颗粒易吸收水份,而这些水分的存在,在成型过程中由于受热挥发,导致熔体起泡、膨胀、使制品出现银丝、气泡、透明度变差、有糊斑等问题。PMMA在热风循环干燥设备上的干燥,其干燥工艺参数:温度为70~80℃,时间为2~4h;3、 PMMA熔体粘度对温度变化比较敏感。注射温度的改变对熔体流动长度的影响要比注射压力与比注射速率明显些,更比模具温度显著得多。故在成型时改变PMMA的流动性主要是从注射温度着手。但选用高料温时易受其它工艺参数影响而给制品表面带来变色等问题;4、PMMA熔体粘度较大,流动性比较差,因此,需要较大的注射压力,通常宽浇口、易流动的厚壁制品所选取的注射压力为80~100MPa 之间,而熔体流动较为困难的制品所需的压力要大于140MPa,110~140MPa则适用于大多数制品的成型; 5、注塑PMMA制品时,高速注射往往会使制品的浇口周围模糊不清,从而使制品的透光性大为降低,故在一般情况下最好不要采用高速注射,6、由于透明度高是PMMA的特点,任何杂质的存在都会因光折射关系而在制品上暴露无遗,故要求在加工该材料时必须做好环境的清洁工作。7、温范围为40~60℃,最高不得超过80℃台湾奇美典型牌号PMMA加工参数:十二、PBT的注塑工艺特性与工艺参数的设定 1、PBT是结晶型材料,具有明显的熔点,熔点约为225℃左右; PBT的分解温度为280℃;实际生产中注射温度一般选择在240~265℃之间,未增强品级用较低温度,增强品级用较高温度。2、 PBT在高温下易水降解。注塑前要进行干燥,要将水分含量控制在0.02%以下。采用热风循环干燥时,当温度为105℃、120℃或140℃时,所对应的时间不超过8h、5h、3h;3、 PBT在熔融状态下流动性好,粘度低,仅此于尼龙,在成型易出“流延”现象; 4、由于良好的流动性,一般采用较到中等的注射压力,PBT的注射压力一般为50~100MPa;5、PBT

原子结构示意图与离子结构示意图

原子结构示意图与离子结构示意图 【知识点的认识】原子结构示意图是为了形象地描述极其微小的原子的结构,而采用图示的方法,将原子结构直观的表现出来的一种结构示意图。具体以钠原子为例,介绍如下: 离子结构示意图就是指原子得失电子以后的结构示意图。当原子通过失去最外层电子,而变成阳离子时,该离子结构示意图与其原子结构示意图相比,不仅减少了一个电子层,而且电子数也减少了,小于了核内质子数;当原子通过获得电子,而变成阳离子时,该离子结构示意图与其原子结构示意图相比电子层数是一样的,但是电子数比原来多了,大于了核内质子 数。还是以钠原子所变成的钠离子为例吧,其结构示意图应该为: 具体的原子结构示意图与离子结构示意图的比较,如表所示: 【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对原子结构示意图与离子结构示意图及其含义的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力。并且,经常将其与原子的构成、原子的核外电子的排布、核外电子在化学反应中的作用、原子和离子的相互转化、元素或物质的化学性质、元素的化合价、离子符号等相关知识联系起来,进行综合考查。当然,有时也单独考查之。题型有选择题、填空题。中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对原子结构示意图与离子结构示意图及其含义等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等。当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等。特别是,对原子结构示意图与离子结构示意图的判断、最外层电子的得失情况和得失数目的判断、是否是稳定结构的判断等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重。 【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记原子结构示意图与离子结构示意图及其含义,以及与之相关的知识。然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。同时,还要注意以下几点: 1.在原子结构示意图中,圆圈内的质子数决定了元素的种类;最外层的电子数决定了元素的

咪唑离子液体

咪唑离子液体 离子液体是由阴阳离子组成,其中阳离子有几种类型,主要部分是咪唑环的则称为咪唑类离子液体,如图为1,3-二甲基咪唑阳离子,侧链可以是不同碳链的,也可以是1,2,3三取代的,这些阳离子组成的离子液体都称为咪唑类离子液体 根据离子液体的酸碱性可把离子液体分为Lewis酸性、Lewis碱性、Br?nsted酸性、Br?nsted 碱性和中性离子液体。广义的酸性离子液体就是指可以提供质子或者得到电子的离子液体 反应类型 1934年,英国曼彻斯特Bragg研究小组的年轻物理学者J. F. Keggin在实验室中合成出H3 PW12O40 ·5H2O,他把该物质粉末的X射线衍射实验的结果与计算值进行比较,提出了具有划时代意义的Keggin结构模型(1: 12系列A型) 。40年后,即1974年,再次测定证明Keggin结构是正确的。1953年,Dawson首次用X射线衍射法测定了K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O的结构,结果表明其为三斜晶系。Strandbery在对Na6 [ P2Mo18O60 ] ·24H2O的结构进行测定后指出: Na6 [ P2Mo18O60 ] ·24H2O和K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O具有相同的结构构型。此后一些有关2: 1868系列杂多化合物的结构相继被测定出来,它们都具有与K6 [ P2W18O60 ] ·14H2O相类似的骨架。后人为纪念Dawson,称2: 18系列杂多化合物为Dawson结构杂多化合物。早在1937年, J. A.Anderson就已经推测出1: 6型杂多化合物的结构,如: [ IMo6O24 ]6 - ,其中 I( Ⅶ) :Mo = 1: 6,但直到1974年才被最终确定下来,故称1: 6系列杂多化合物为Anderson结构杂多化合物,但第一个真正的Anderson结构化合物被认为是1948 年Evans报[ FeMo6O24 ]6 - 。1953 年,Wangh首次合成了(NH4 ) 6 [XMo9O12 ] (X =Ni4 + ,Mn4 + ) ; 1960年B rown. D. H 报道了1: 9BeW9的合成;上世纪70年代以后,相继合成了以P、Si、As为杂原子的钼的杂多化合物和以P、Si、As、Ge、Sb为杂原子的钨的杂多化合物,后人称此类化合物为Wangh结构( 1: 9系列)杂多化合物。此外还有Silverton (1: 12系列B型)结构,它们与Keggin、Dawson、Anderson以及同多酸的Lindqvist结构(M6O19结构)一起被称为多酸的6种基本结构[ 2 ] 。由于多酸化合物中原子数目较多,结构复杂,传统的描述方法是把它们的结构看成是以金 属为中心的MOn多面体通过共有角氧和边氧形成的组合。由于受测试手段的限制,到1971年,能够进行结构解析的多酸晶体只有14种(其中单晶12种) 。从20世纪80年代开始,随着四圆X射线衍射仪的普及,迄今已确定了100多种多酸结构,其中Keggin结构和Dawson结构是两种常见的基本结构[ 4 ] 。 (1) Keggin结构(1: 12系列A型)具有Keggin结构的杂多阴离子结构通式为[ XM12 O40 ]n - (X = P、Si、Ge、As等,M =Mo、W) 。四面体的XO4位于分子结构的中心,相互共用角氧和边氧的12 个八面体MO6包围着XO4。Keggin结构杂多阴离子共有α、β、γ、δ和ε型5种异构体(2) Dawson结构(2: 18系列)

咪唑类离子液体在中药有效成分提取中的应用

Pharmacy Information 药物资讯, 2019, 8(3), 43-48 Published Online May 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html,/journal/pi https://https://www.doczj.com/doc/dd16728540.html,/10.12677/pi.2019.83005 Application of Imidazole Ionic Liquids in Extracting Active Ingredients in Traditional Chinese Medicine Yalan Wang1, Suya Gao1,2*, Miaojie Yang1, Tian Cao1, Yuze Mao1, Dali Tao1, Tangna Zhao1, Jiawen Li1,Rui Wang1, Jiaojiao Wang1 1College of Pharmacy, Xi’an Medical University, Xi’an Shaanxi 2Institute of Medicine, Xi’an Medical University, Xi’an Shaanxi Received: Mar. 29th, 2019; accepted: Apr. 10th, 2019; published: Apr. 17th, 2019 Abstract Ionic liquid is new type of green organic solvent. Compared with traditional volatile organic sol-vents, it has many advantages such as good solubility, non-combustible and non-explosive, good controllability, good stability, good safety and environmental protection, and so on. In particular, imidazoles are easy to be synthesized and convenient to be used. In recent years, they have been widely used in chemical industry and medicine. In this paper, the application and advantage of imidazoles ionic liquids are reviewed in extracting effective ingredients from traditional Chinese medicine to provide reference for expanding the application scope of imidazole ionic liquids and optimizing the extraction process of effective components in traditional Chinese medicine. Keywords Imidazole Ionic Liquids, Extraction Method, Active Ingredients, Application 咪唑类离子液体在中药有效成分提取中的应用 汪亚兰1,高苏亚1,2*,杨妙洁1,曹甜1,毛宇泽1,陶大利1,赵瑭娜1,李佳雯1,王睿1,王皎皎1 1西安医学院药学院,陕西西安 2西安医学院药物研究所,陕西西安 收稿日期:2019年3月29日;录用日期:2019年4月10日;发布日期:2019年4月17日 *通讯作者。

咪唑类离子液体分析测试方法汇总

咪唑类离子液体分析测试方法汇总 (1)反相高效液相色谱法测定离子液体及其中的高沸点有机物姜晓辉,孙学文,赵锁奇,等. 反相高效液相色谱法测定离子液体及其中的高沸点有机物[J]. 分析测试技术与仪器,2006,12(4):195-198 摘要: 建立了反相键合相液相色谱分析离子液体咪唑类离子液体[bmim]PF6、[bmim]BF4、吡啶类离子液体[bupy]BF4的纯度及其中高沸点有机物的方法.以缓冲溶液控制流动相pH值,显著改善了峰形.保留时间定性,外标法定量. 关键词: 离子液体;高沸点有机物;高效液相色谱法 离子液体[1]也称室温融盐,是近年来新兴的溶剂.一些有关离子液体相平衡的基础数据[2~4],主要是通过紫外分光光度法[5]和折射率法测得的[6],这两种方法各有一定的局限性.另外,如何测定离子液体的纯度,目前也尚无简便可靠的方法.本文建立了在离子液体与杂质,高沸点有机物与离子液体完全分离的情况下测定离子液体及其中的高沸点有机物含量的高效液相色谱分析方法,比现有的两种方法具有更高的准确度,更短的分析时间. 参考文献: [1] Welton T. Room-temperature ionic liquids: solvents for synthesis and catalysis[J]. Chem Rev, 1999, 99:2 071-2 083. [2] Blanchard L A, Hancu D, Beckman E J,etal. Green processing using ionic liquids and CO2[J]. Nature(London), 1999, 399: 28-29. [3] Huddleston J G, Willauer H D, Swatloski R P,et al. Room temperature ionic liquids as novel media for 'clean' liquid2liquid extraction[J]. Chem Commun,1998, (16): 1 765-1 766. [4] Blanchard L A, Hancu D, Beckman E J,etal. Green processing using ionic liquids and CO2[J]. Nature(London), 1999, 399: 28-29. [5] Lynnette A Blanchard, Joan F Brennecke. Recovery of organic products from ionic liquids using supercritical carbon dioxide[J]. Ind Eng Chem Res,2001; 30: 287-437. [6] 叶天旭,张予辉,刘金河,等.烷基咪唑氟硼酸盐离子液体的合成与溶剂性质研究[J].石油大学学报(自然科学版), 2004,28(4):105-107. (2)反相高效液相色谱法直接测定离子液体中咪唑杂质含量 薛洪宝,马春辉,刘庆彬,等. 反相高效液相色谱法直接测定离子液体中咪唑杂质含量[J]广东化工,2006,33(12): 83-85 [摘要]研究了高效液相色谱法测定离子液体中的杂质(4-甲基咪唑)含量的测定方法。在不同色谱条件下,分离效果不同。在Allsphere ODS C18色谱柱上,以水-甲醇为流动相,两者流速比为水∶甲醇= 1∶9,流速为 1.0 mL/min,在215 nm 处进行紫外检测,离子液体能与4-甲基咪唑很好的分离。另外,在Hypersil BDS C18色谱柱上用类似的条件分离效果也较好。采用该法的线性范围,检出限分析考察,结果表明,其灵敏度高、定量准确、重现性好,适合于离子液中4-甲基咪唑这种杂质含量的测定。 [关键词]反相高效液相色谱法;离子液体;4-甲基咪唑 离子液体作为一种可代替挥发性有机溶剂[1-5]的绿色溶剂,已广泛应用于萃取分离过程,有机合成,化工及催化反应。离子液体有以下特点:热稳定性好,温度范围宽;对无机物、

各种常用塑料性能对比及用途2

工程塑料总概 热性质 玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高;长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大;热膨胀系数小。 机械性质 高强度,高机械模数,低潜变性,强耐磨损及耐疲劳性。其它 耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。 主要品种 工程塑料是指一类可以作为结构材料,在较宽的温度范围内承受机械应力, 在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。]般指能承受一 定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持 其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。 被当做通用性塑胶者包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酰胺(尼龙, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚芳基酯,而热硬化性塑胶则有不饱和聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。 拉伸强度均超过50MPa,抗拉强度在500kg/cm2以上,耐冲击性超过 50J/m,弯曲弹性率在24000kg/cm2,负载挠曲温度超过100℃,其硬度、老 化性优。聚丙烯若改善硬度及耐寒性,则亦可列入工程塑胶的范围。此外, 较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟素塑胶,耐热性优的矽溶融化合 物、聚醯胺醯亚胺、聚醯亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、 PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。因为 化学构造不同,故耐药品性、摩擦特性、电机特性等也有若干差异。且因成 形性的不同,故有适用于任何成形方式者,亦有只能以某种成形方式加工 者,造成应用上的受限。热硬化型的工程塑胶,其耐冲击性较差,因此大多 添加玻璃纤维。工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外,通常具有延伸率 小、硬、脆的性质,但若添加20~30%的玻璃纤维,则可有所改善。 常见工程塑料的的应用 聚酰胺 (PA)由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优 异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视,加之其加工简便、效率高、比 重轻(只有金属的1/7)、可以加工成各种制品来代替金属,广泛用于汽车 及交通运输业。典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、轴承、各种仪表 板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件,大约每辆汽车消耗尼龙制品 达3.6~4千克。聚酰胺在汽车工业的消费比例最大,其次是电子电气。

咪唑类离子液体的合成、溶解性及其应用研究解读

咪唑类离子液体的合成、溶解性及其应用研究 离子液体是由正负离子组成的室温下为液体的盐,具有不挥发性,不易燃,高沸点,可循环性和化学稳定性等优点,广泛应用在有机合成、电化学、高分子科学、纳米材料合成以及分析领域。本文主要做了离子液体在天然高分子材料和无机材料中的应用研究。主要研究工作如下:1.合成了三种离子液体,考察了反应温度、反应时间等条件对离子液体转化率的影响,并用FT-IR、1H-NMR分析了离子液体的化学结构。随着一定范围内温度的升高和反应时间的延长,转化率增加,最高可达90%左右;要得到颜色较浅的离子液体,反应初期须保持较低的温度并慢慢升温。2.对比研究了三种离子液体对棉纤维素的溶解能力,并用FT-IR、SEM和XRD研究了溶解前和再生后纤维素的化学结构、形貌及晶体结构的变化。三种离子液体中,[C_2OC_1-EIM]Cl对棉纤维素的溶解性最好。在溶解过程中,随着温度的升高,纤维素在离子液体中的溶解度增加,但聚合度下降,特别是在[Cl-C_2OC_2-EIM]Cl中溶解时,纤维素的聚合度下降最严重。含羧基的离子液体会由于分子间氢键的缔合作用降低其对纤维素的溶解性。侧基较大的离子液体对纤维素的溶解性也较差。3.利用离子液体液化杉木粉,并利用液化产物改性酚醛树脂胶粘剂,研究了液化产物对胶粘剂性能产生的影响。液化反应的残渣率受到液化温度、时间、液比和离子液体种类等因素的影响;所得改性酚醛树脂胶黏剂的游离醛含量降低,剪切拉伸性能方面也优于未改性的酚醛树脂,离子液体的引入在粘结性能方面起到了重要的作用。4.以离子液体作为插层剂制备有机蒙脱土,研究其层间距的变化和影响因素。利用离子液体插层钠基蒙脱土,增大了蒙脱土的层间距,层间距与离子液体阳离子的结构与大小有关,且离子液体可与钠基蒙脱土直接发生离子交换反应;以离子液体为模板,正硅酸乙酯为硅源,制备纳米SiO_2粒子,研究离子液体与二氧化硅的相互作用,以及煅烧温度对SiO_2晶型的影响。离子液体负载二氧化硅前驱体中,离子液体与二氧化硅之间不存在化学反应,只是相互之间的物理作用;所得纳米二氧化硅材料在1200℃煅烧初步表现为部分晶态,1500℃煅烧下已完全为晶态物质,离子液体的加入减缓了SiO_2晶型的转变。 【关键词相关文档搜索】:材料学; 离子液体; 纤维素; 杉木粉; 酚醛树脂胶粘剂; 纳米二氧化硅

塑料的常用特性一览表

缩写代号 塑料名称性能 成型性能 塑件脱模斜度 塑料溢边值 用途苯乙烯-丁二烯-综合性能较好,冲击韧性,机械强度较高无定性料,,流动性中等,比聚苯乙烯,AS 差,但比聚碳酸酯,聚氯乙烯好。电视机、丙烯腈共聚物,尺寸稳定,耐化学性,电性能良好; 吸湿性强,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥收录机、收缩率0.5% 易于成型和机械加工,与372有机玻璃的熔接性良好, 成型时宜取高料温,高模温,但料温过高易分解,(分解温度为>=250度,)型腔:40’~1度21‘ 的外壳,浅牙色,不透明可做双色成型塑件,且表面可镀铬 对精度较高的塑件,模温宜取50~60度,对光泽,耐热塑件,模温宜取60~80度电话机硬而韧,拉伸强度高,其制品可在-40~101度内使用。注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射成型时,料温为180~230度, 型芯:35’~3度机壳、话其弯曲强度和压缩强度及表面强度较差注射压力为(1000~1400)X100000 Pa 。用螺杆式注射机成型时,(560-1760kgf.lb/cm2)筒、把手耐热耐低温不高。 料温为160~220度,注射压力为(700~1000)X100000 Pa 。成型周期15-60S 。铰链。聚碳酸酯突出的冲击强度,较高的弹性模量和尺寸稳定性。 1.无定形料,热稳定性好,成形温度范围宽,超过330度才呈现严重分解,分解时齿轮、 收缩率0.8% 无色透明,着色性好,耐热性比尼龙,聚甲醛高, 产生无毒,无腐蚀性气体,但流动性差。流动性对温度变化敏感,冷却速度快型腔:35’~1度0.06 mm 齿条、为透明、微黄色抗蠕变和电绝缘性较好,耐蚀性,但耐磨性欠佳,自 2.吸湿性小,但对水敏感,故加工前必须干燥处理,否则会出现“银丝”,型芯:30‘~50’ 机、螺杆、或白色的刚硬而润性差,不耐碱,酮,胺,芳香烃,有应力开裂倾向气泡和强度显著下降。 插件、线有良好的韧性。高温易水解,与其他树脂相溶性差,耐疲劳强度底 3.成型收缩率小,易发生熔融开裂,产生应力集中,故成型时应严格圈架、端较易产生应力开裂,其制品可在-100~130度内使用。控制成型条件,成型后塑件宜退火处理。 子、传动PC 料燃烧时,火焰呈黄色,黑烟,发出花果臭的气味 4.熔融温度高,粘度高,对剪切作用不敏感,对大于200克的塑件,应采用螺杆式件、机壳注射机,喷嘴应加热,宜用开畅式延伸式喷嘴,注塑速度中高速。 安全帽、PC 料制品须进行后冷却处理以消除内应力:100度 5.冷却速度快,模具浇注系统应以粗,短为原则,宜设冷料穴,浇口宜取大,防护罩、0.5-2H 冷却。 如:直接浇口,圆盘浇口或扇形浇口等,但应防止内应力增大,必要时可采用挡风玻璃 调整式浇口。模具宜加热,应选用耐磨钢。 6.料温对塑件质量影响较大,料温过低会造成缺料,表面无光泽,银丝紊乱料温过高易溢边,出现银丝暗条,塑件变色起泡。 7.模温对塑件质量影响很大,模温低时收缩率,伸长率,抗冲击强度大,抗弯,抗压,抗张强度低。模温超过120度时,塑件冷却慢,易变形粘模,脱模困难,成型周期长。料温230-320度,模温80-110度,注射压力为(560-1400kgf.lb/cm2) 苯乙烯改性透明性极好,机械强度较高,有一定的耐热,耐寒 1.无定形料,吸湿性低,尺寸稳定性高,不易分解适应于要 常用塑料特性一览表 ABS PC 0.04 mm

相关主题
相关文档 最新文档