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二溴化1,1’-(1,2-亚乙基)-3,3’-二甲基咪唑啉离子液体的合成及其晶体结构表征

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第２４卷　第ｌ期　哈尔滨师范大学自然科学学报　Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．１　２００８　ＮＡＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ｔｔＡＲＢＩＮ　ＮＯＲＭＡＬ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　

二溴化１，１　一（１，２一亚乙基）一３，３　一二甲基咪　

唑啉离子液体的合成及其晶体结构表征水　

张　莹　金花淑　邓　丽　王海静　仲崇民　

（哈尔滨师范大学）　

【摘要】　离子液体是一种仅由离子组成的有机熔融盐，在较低的温度　（＜３７３　Ｋ）下为液体状态．本文介绍了二溴化１，１　一（１，２一亚乙基）一３，３　一二甲基　

咪唑啉离子液体的合成，并表征了它的单晶结构．晶体为单斜晶系，Ｐ２（Ｉ）／ｃ空间群，　ａ＝８．４９７８（１１），ｂ＝８．９６３０（１１），ｃ＝９．２５９９（１２）Ａ，　：１０７．６７６（２）。．阳离子部分　的结构是中心对称的，晶体由于Ｃ～Ｈ…Ｂｒ氢键的存在而十分稳定．　

关键词：离子液体；咪唑啉阳离子；单晶结构　

ｌ　结果与讨论　

近来离子液体作为双相催化反应的固定相受　到广泛的注意　Ｊ．离子液体的带电性质使他们　

成为离子型配合物催化剂的理想固定相，并且在　离子液体中进行的催化反应的活性和选择性较传　

统的有机分子溶剂有显著提高．离子液体的这些　特殊溶剂性质是与他们的微观环境分不开的．人　们认为离子液体仍然保持着局部有序状态，研究　离子液体的晶体结构有助于人们对离子液体微观　

结构的认识．本文报道一种新的原型离子液体的　合成及其单晶结构的表征．　

原型离子液体化合物二溴化１，１　一（１，２一亚　乙基）～３，３，－二甲基咪唑啉（Ｉ）是按照化学方　

程式（１）合成的．产物的化学组成用元素分析作　了表征（见实验部分）．　化合物（１）的结构用单晶ｘ一射线衍射法　

资助　Ｄ　。＋Ｂｒ＼／＼Ｂ。　＼八Ｂ　ｒ　乙腈　

国～　㈣　

（Ｕ　进行了表征．晶体结构数据和实验条件列于表１　

中．图１是分子结构图．（Ｉ）的结构是由咪唑阳　离子和Ｂｒ阴离子组成的（图１）．阳离子是中心对　

称的，以ｃ　一ｃ　键的中心点为倒置中心［对称操　

作代码：（ｉ）１一　，１一Ｙ，１一　］．Ｂｒ一离子通过　

Ｃ～Ｈ…Ｂｒ氢键与阳离子相互作用，氢键的几何　

结构数据列于表１中．从图１和表１可以看出，溴　

阴离子主要与眯唑阳离子环中的夹在两个氮原子　之间的ＣＨ形成氢键，而与另外两个ＣＨ以及取　

代基之间没有明显的氢键作用．图２是晶体堆积　

图．可以看出阴阳离子形成了平行于ｂ轴的层状　

收稿日期：２００７—０７—１３　哈尔滨师范大学大学生科技创新基金、黑龙江省自然科学基金（￣００６０４）和黑龙江省教育厅海外学人专项基金（１１５ｈｑ０１

８）的　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　二演化１，１　一（１，２一亚乙基）一３，３　一二甲基咪唑啉离子液体的合成及其晶体结构表征　７７　

结构，在层与层之间，甲基与咪唑环之问存在着　

Ｃ—Ｈ…Ｐ氢键（Ｃ４　一Ｈ４Ａ‘…Ｃｇ＝１６０，Ｈ４Ａ　…Ｃｇ　

＝２．９８，Ｃ　ｉ…Ｃｇ＝３．８９６（３）Ａ［ｃｇ是咪唑环的　质心；对称操作代码：（ｉ）２一　，Ｉ—Ｙ，Ｉ—ｚ］）．这　种氢键作用显著加强了晶体的稳定性．　

表１　化合物ＣＩｏＨ　Ｎ：　・２Ｂｒ一（Ｉ）的晶体结构数据和实验条件　

分子量　３５２．０９　Ｆｏｏｏ　３４８　晶体颜色　无色　ｕ／ｃｒｎ　６．０１３　晶体大，＇Ｊ，／ｍｍ　Ｏ　４０ｘ０．３８ｘ０．３５　波长／Ａ　Ｏ．７１０７３　

晶系　单斜　温度／Ｋ　２９５（２）　空间群Ｐ２（１ｆｆｃ　测量衍射点数４５９２　

Ａ　８．４９７８（１１１　独立衍射点数　１６４８　６／Ａ　８．９６３０（１ｌ１　ｌ＞２ｏｒ衍射点数　１４７４　

Ａ　９．２５９９（１２）　变量数　７５　

｝ｄｅｇ　１０７．６７６（２　Ｒｌ　Ｏ．们９７（Ｉ、２曲　ｌ　６７１　９９（１５）　Ｒｗ　０．０５９ｌ　Ｚ　‘　２　ＧｏＦ　ｌ　０６７　

表２氢键的几何构型（Ａ，。）　

对称代码：（ｉ）　，一ｙ＋１／２，：一１／２　

２　实验部分　

２．１　数据收集　数据采集使用的是美国产的Ｂｒｕｋｅｒ　ＳＭＡＲＴ　ＡＰＥＸ单晶ｘ一射线衍射仪．晶胞精修和数据还　原使用了ＳＡＩＮＴ（Ｂｒｕｋｅｒ，２００５）程序　Ｊ．结构解　

析使用了ＳＨＥＬＸＳ９７（Ｓｂｅｌｄｒｉｃｋ，１９９７）程序　Ｊ．结　

构精修使用了ＳＨＥＬＸＬ９７（Ｓｂｅｌｄｒｉｃｋ，１９９７）程　序　Ｊ．分子绘图是ＯＲＴＥＰ一３　ｆｏｒ　Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｆａｒｍ—　ｇｉａ，１９９７）　。　．　

２．２数据精修　甲基的氢原子被束缚于理想的几何构型，　ｃ—Ｈ键长为０．９６　Ａ；Ｕｉ　（Ｈ）：１．５Ｕｅ。（Ｃ），但甲　

基基团可以沿ｃ—ｃ键自由旋转．所有其他的氢　原子都被放置在理想的几何位置上，并被强制骑　

在母原子碳原子上，并且ｃ—Ｈ键长在０．９７—１．　００　Ａ之间，　（Ｈ）＝１．２Ｕｅ。（Ｃ）．　

２．３　ＣｌｏＨ　６Ｎ：　・２Ｂｒ一（Ｉ）的合成　

将０．５５　ｍＥ（１．３０　ｍｍｏ１）的１，２一二溴乙烷和　

１．０　ｍＥ（１２．６　ｍｍｏ１）的１一甲基眯唑的混合物加　入到放有５．０　ｍＬ乙腈的ＳＣＨＬＥＮＫ瓶中，在　

３５３　Ｋ的温度下加热搅拌４　ｈ后形成橙色溶液．在　橙色溶液中加入１０　ｍＬ的二乙基醚，产生沉淀．过　滤后用乙腈对沉淀进行重结晶，得到无色晶体．熔　点５０３　Ｋ．ＣｌｏＨ　６Ｂｒ２Ｎ　的元素分析，计算值为：　Ｃ　３４．１２％，Ｈ　４．５８％，Ｎ　１５．９１％；实验值为：Ｃ　

３４．１５％，Ｈ　４．５４％，Ｎ　１５．６０％．　

＿　．缈。　，，　

／　Ｂｒｌ　

图１　化合物ｃ　。Ｈ　Ｎ　・２Ｂｒ一（Ｉ）　的分子图（３０％几率）．任意球代表氢原子，　虚线代表氢键．对称代码（ｉ　Ｊ

　１一　，１一Ｙ，１一ｚ　维普资讯 http://www.cqvip.com ７８　哈尔滨师范大学自然科学学报　

图２化合物ｃ。。Ｈｔ６Ｎ：　・２Ｂｒ　（Ｉ）的堆积图．黑球　代表氮原子，灰色球代表碳原子．灰白色球代表氢原　子．观察角度为沿ｂ轴观看．虚线代表Ｃ—Ｈ…Ｐ氢　键．　［１］　［２］　

［３］　

［４］　

［５］　

［６］　参考文　献　Ｔ．Ｗｅｈｏｎ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，１９９９．９９：２０７１．　Ｐ．Ｗａｓｓｅｒｓｃｈｅｉｄ，Ｗ．Ｋｅｉｍ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０００．　３９：３７７２．　Ｊ．Ｄｕｐｏｎｔ．Ｒ．　ｄｅ　Ｓｏｕｚａ，Ｐ．Ａ．Ｚ．Ｓｕａｒｅｚ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．　２００２．１０２：３６６７．　Ｂｒｕｋｅｒ，ＳＭＡＲ＇Ｉ’ａｎｄ　ＳＡＩＮＴ，Ｂｒｕｋｅｒ　ＡＸＳ　Ｉｎｃ．，Ｍａｄｉｓｉｏｎ，　Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ，ＵＳＡ．　Ｓｈｅｌｄｒｉｃｋ，Ｇ．Ｍ．，Ｓｈｅｌｘｓ９７　ａｎｄ　ｓｈｅｌ￣９７，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｇｆｉｔｔｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ，１９９７．　Ｆａｒｒｕｇｌａ，Ｌ．Ｊ．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｃｒｙｓｔ，１９９７，３０：５６５．　

ＳＹＮＴＨＡＳＩＳ　ＡＮＤ　ＣｏＮＦⅡ　ＡＴＩｏＮ　ｏＦ　ＣＲＹＳＴＡＬ　

ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ　ＡＢＯＵＴ　ｌ，ｌ　一（１，２一Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）一３，３　一　

ＤⅡ　ＥＴＨＹＭＩＤＡＺｏＬＩＵＭ　ＤⅢＲｏＭＩＤＥ　ＩｏＮＩＣ　

Ｚｈａｎｇ　Ｙｉｎｇ　Ｊｉｎ　Ｈｕａｓｈｕ　Ｄｅｎｇ　Ｌｉ　Ｗａｎｇ　Ｈａｉｊｉｎｇ　Ｚｈｏｎｇ　Ｃｈｏｎｇｍｉｎ　

（Ｈａｒｂｏｎ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）　

ＡＢＳＴＲＡＣＴ　

Ｉｏｎｉｃ　ｌｉｑｕｉｄ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｓａｌｔ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｉｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　ｉｎ　ｌｉｑｕｉｄ　ｓｔａｔｅ　ａｔ　ｌｏｗｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（＜３７３Ｋ）．　Ｔｈｅ　ａｉｍ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｓ　ｔｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ，ｃｏｎｆｉｒｍｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｒｙｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｉｓ　ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ，　Ｐ２（１）／ｃ，口＝８．４９７８（１１），ｂ＝８．９６３０（１　１），ｃ＝９．２５９９（１２）Ａ，　＝１０７．６７６（２）Ｏ．Ｔｈｅ　ｃａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃｅｎ—　ｔｒｏｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｂｙ　Ｃ—Ｈ…Ｂｒ　ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｂｏｄｉｎｇ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｏｎｉｃ　ｌｉｑｕｉｄｓ；Ｉｍｉｄａｚｏｌｅ　ｃａｔｉｏｎ；Ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　（责任编辑：柳湘云）

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1-丁基-3-甲基咪唑溴盐分子式

1-丁基-3-甲基咪唑溴盐分子式

丁基-3-甲基咪唑溴盐（BMIMBr）是一种常见的离子液体，在化学工业中具有广泛的应用。它的分子式为C8H15N2Br，是由丁基-3-甲基咪唑阳离子和溴阴离子组成的盐型化合物。

2-丁基-3-甲基咪唑溴盐是一种具有良好热稳定性和化学稳定性的非挥发性液体。它具有较低的熔点和较高的溶解度，能够溶解多种有机和无机化合物。由于其独特的物理化学性质，BMIMBr被广泛应用于化学合成、催化反应、金属加工、电化学和生物化学等领域。

3-丁基-3-甲基咪唑溴盐具有良好的溶解性和稳定性，使它成为一种理想的溶剂和催化剂。在有机合成领域，BMIMBr可以作为溶剂，用于催化剂的活化和有机反应的进行。它还可以作为电化学电解质，用于电化学反应和储能装置中。BMIMBr还可用于金属表面处理和电子材料的制备等领域。

4-丁基-3-甲基咪唑溴盐的制备方法多种多样，常见的方法包括离子交换反应、溴化丁基-3-甲基咪唑和溴化氢反应、以及丁基-3-甲基咪唑和氢氧化铵反应等。

5-丁基-3-甲基咪唑溴盐作为一种重要的离子液体，在化学工业中具有重要的应用价值。它的独特性质使其成为一种理想的溶剂、催化剂和电解质，为化学合成、电化学和材料科学等领域提供了广阔的应用前景。未来，随着离子液体技术的不断发展，丁基-3-甲基咪唑溴盐必将在更多的领域展现出其巨大的潜力和价值。BMIMBr作为离子液体在化学合成、电化学、材料科学等领域的广泛应用，不仅得益于其良好的溶解性和稳定性，更受益于其独特的结构和性质。丁基-3-甲基咪唑离子涡旋状的结构使得BMIMBr具有较高的极性，从而增加其对极性或离子性物质的溶解能力。BMIMBr的分子构型灵活，具有较大的分子体积和表面积，这使得其与其他分子之间存在强烈的分子间相互作用，从而提高了其对物质的吸附和催化活性。BMIMBr还具有优异的电化学稳定性和低挥发性，使得它成为一种绿色环保的替代溶剂和催化剂。

在有机合成领域，BMIMBr作为一种绿色溶剂，已经被广泛用于有机催化反应、酶催化反应、过渡金属催化反应等。BMIMBr不仅可作为反应物的溶剂，还可以作为有机催化剂载体，与金属盐或卤化物结合形成离子液体催化剂，用于促进有机反应的进行。BMIMBr还可以与一些生物酶具有良好的相容性，在生物催化反应中发挥催化作用，为生物化学合成提供了新的途径。由于其低挥发性和可回收性，BMIMBr可以有效减少溶剂的使用量，降低有机合成过程中的环境污染，符合绿色化学的发展趋势。

离子液体催化转化CO2合成碳酸丙烯酯

离子液体催化转化CO2合成碳酸丙烯酯

2017年第36卷第9期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3323· 化 工 进 展

离子液体催化转化CO2合成碳酸丙烯酯

郭立颖，邓莉莉，胡卫东，金先超，殷龙珠

（沈阳工业大学石油化工学院，辽宁 辽阳 111003）

摘要：首先采用7种离子液体分别催化二氧化碳与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯，考察离子液体种类对催化性能的影

响，确定最优催化剂是离子液体溴化1-乙胺基-3-甲基咪唑盐[AeMIM]Br。然后研究辅助催化剂Lewis酸与离子液

体[AeMIM]Br复合体系对催化性能的影响，再将最优复合催化体系[AeMIM]Br/(ZnBr2)2与正硅酸乙酯通过溶

胶-凝胶法制备硅胶负载型复合离子液体，实现催化剂的相态转变并有利于实现固定床催化工艺，研究硅胶负载的

复合离子液体催化转化二氧化碳进行环加成反应的影响。结果表明，离子液体的结构特点对催化性能影响很大，

对于烷基咪唑离子液体其侧链长度越长，催化性能越好；功能化离子液体催化性能要优于烷基咪唑离子液体，且

Lewis酸ZnBr2的加入明显提高催化效果。当正硅酸乙酯与复合离子液体[AeMIM]Br/(ZnBr2)2配比为1∶2时，所

制备的硅胶负载复合离子液体催化性能最佳，其转化率为96.9%，选择性为94.8%，转化频率为3124h-1。该催化

剂催化性能稳定，可多次循环使用。

关键词：离子液体；催化；二氧化碳

中图分类号：O632.32；O643.3 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）09–3323–06

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0044

Ionic liquids as catalysts for conversion of CO2 to propylene carbonate

GUO Liying，DENG Lili，HU Weidong，JIN Xianchao，YIN Longzhu

四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的热力学性质

四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的热力学性质

化工进展

Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期

四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的热力学性质

刘泽鹏，曾纪珺，唐晓博，赵波，韩升，廖袁淏，张伟

（西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西 西安 710065）

摘要：针对烷基咪唑磷酸酯离子液体的热物性数据较少的问题，本文在常压下测定了1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二

氢盐（[EMIM][DHP]）、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐（[EMIM][DMP]）、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐

（[EMIM][DEP]）、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐（[BMIM][DBP]）四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的密度、黏度

（293.15~353.15K）和电导率（293.15~343.15K），并且测定了四种离子液体的热稳定性。结果表明，离子液体的

密度、黏度随温度的升高而减小，而电导率随温度的升高而增大。采用自然对数方程关联四种离子液体的密度，

根据实验值计算到了离子液体体积性质；采用VFT方程关联离子液体黏度和电导率，其中密度与电导率的实验

值与模型相关系数R2达到0.9999，黏度相关系数R2达到0.99999，实验测定的数据与模型一致；四种离子液体的

热稳定性相近，分解温度均在271.9~278.6℃范围内；瓦尔登规则分析表明，四种烷基咪唑磷酸酯离子液体符合

Walden规则，而[EMIM][DMP]和[EMIM][DEP]被归类为“good ionic liquids”。

关键词：烷基咪唑磷酸酯离子液体；密度；黏度；电导率；热稳定性

中图分类号：TQ013.1 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1484-08

Thermodynamic properties of four alkyl imidazolium phosphate ionic

liquids

紫精类配体二溴化-1,1’-二(4-羧基苯亚甲基)-4,4’-联吡啶及其配位聚合物的合成和性质研究

紫精类配体二溴化-1,1’-二(4-羧基苯亚甲基)-4,4’-联吡啶及其配位聚合物的合成和性质研究

紫精类配体二溴化-1,1’-二(4-羧基苯亚甲基)-4,4’-联吡啶及其配位聚合物的合成和性质研究

变色材料特别是光致变色材料,在当今社会中一直被应用于社会发展的方方面面,而紫精类光致变色化合物凭借其独特的缺电子体系,可以为光诱导电子转移提供良好的路径,因此受到的关注日益增多。日日在本论文中我首先构筑了带双羧基的紫精类配体二溴化-1,1’-二（4-羧基苯亚甲基）-4,4’-联吡啶,基于紫精的缺电子特性,它是良好的电子受体,利于发生电子转移,进而对配体进行表征和分析,并研究其光致变色和光控荧光性质。

在此基础上,将配体与金属离子及第二配体组装在一起,形成更丰富的结构,将紫精配体L、金属镉及第二配体（苯并咪唑（化合物1）,5-苯基四氮唑（化合物2））在常温条件下自组装形成两个紫精-配位聚合物晶态光敏材料（化合物1=[Cd（BM）（H2BpybcBr2）Br]·H2O;化合物2=[Cd（PZ）（H2BpybcBr2）NO3]·2H2O）。对两个化合物进行了IR、TGA等基本表征,并收集了其X-射线衍射数据,获得了单晶结构。

其中化合物1的金属中心之间通过紫精配体的羧基氧原子连接形成一维链状结构,而化合物2的金属镉与紫精配体羧基的氧原子进行配位,金属中心之间通过配体连接,形成一维齿状结构。在本文中,探究了化合物1及化合物2光致变色、光控荧光及有机胺感应等性能,化合物1在300 W氙灯照射下,颜色由淡黄色变成浅绿色,化合物2由黄色变为蓝色,通过紫外吸收光谱及ESR光谱等可以证明两种化合物都存在可逆的光致变色过程,并且通过荧光光谱可以证明,在光照下两者荧光强度都发生显著变化。 通过对两个化合物结构与光敏性质之间的关系的研究,表明二者均可作为良好的光致变色-荧光分子开关材料。同时对化合物2有机胺感应性质进行探究表明,其对三大致癌物之一的苯胺能够瞬间明显感应,这表明化合物2可作为优异的有机胺探针。