新型苯并咪唑离子液体的合成和性质研究

题名:新型苯并咪唑离子液体的合成和性质研究
作者:王可飞
学位授予单位:青岛科技大学
关键词:苯并咪唑;;离子液体;;液晶;;电催化;;电导率
摘要:
 本论文合成了102种未见报道的苯并咪唑离子液体,采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体的结构进行了表征,得到了17个结构Neodymium Magnets新颖的离子液体的单晶结构,研究了它们的熔点、电导率、磁性和液晶等性质并推断了结构和性质之间的关系。
 1.合成了一系列无机酸根二烷基苯并咪唑[(CnH_(2n+1))_2-bim]X (bim为苯并咪唑) [n = 4,6,8,10,12,14;X = F-,Cl-,Br-,NO3-,BF4-,ClO4-,HSO4-,H2PO4-和SiF62-]离子液体,采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,并得到了7个离子液体单晶,如:[(C_(12)H_(25))_2-bim]_2SiF6和[(C10H21)2-bim]BF4等。利用示差扫描热分析(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了该系列化合物的液晶性质,部分化合物如[(C_(12)H_(25))_2-bim]HSO4和[(C_(12)H_(25))_2-bim]H2PO4显示好的液晶性质。并测试了该系列离子液体的电导率。
 2.合成了一系列含铜二烷基苯并咪唑[(CnH_(2n+1))_2-bim]_2[CuCl4] (n = 4,6,8,10,12,14)离子液体,采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,并得到了[(C_8H_(17))2-bim]_2[CuCl4]、[(C10H21)2-bim]_2[CuCl4]和[(C_(12)H_(25))_2-bim]_2[CuCl4]的单晶结构。并对该系列化合物进行了DSC、热重分析(TG/DTG)和电导率研究。3.合成了一系列含钴的二烷基苯并咪唑[(CnH2n+1)-bim]_2[CoCl2]和[(CnH_(2n+1))_2-bim]_2[Co(SCN)4] (n = 4,6,8,10,12,14)金属液晶,采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,并得到了部分离子液体单晶,如:[(C_8H_(17))-bim]_2[CoCl2]和[(C_(12)H_(25))_2-bim]_2[Co(SCN)4]。用DSC、TG/DTG和POM研究了该系列化合物的热稳定性和液晶性质,部分化合物如[(C_8H_(17))-bim]_2[CoCl2]和[(C_(12)H_(25))_2-bim]_2[Co(SCN)4]显示好的液晶性质。研究[(C_(12)H_(25))_2-bim]_2[Co(SCN)4]在不同溶剂中的电导率及[(C12H25)-bim]_2[CoCl2]和[(C_(12)H_(25))_2-bim]_2[Co(SCN)4]的磁性。
 4.合成了新型含铁锰锌的二烷基苯并咪唑[(CnH_(2n+1))_2-bim]MClm (n = 4,6,8,10,12,14,M为铁、锰、锌,m = 3或4)系列离子液体,采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,并得到了[(C_4H_9)_2-bim]FeCl4的单晶。研究了[(C_4H_9)_2-bim]FeCl4热稳定性和电导率,利用这个新的金属离子液体制作了一个本体修饰碳糊电极,对其电化学和电催化进行考察。该修饰电极对过氧化氢氧化为氧气和还原为水起到双重催化作用,而且催化溴酸根在电极上的还原。
 5.合成了一系列新型含镉的二烷基苯并咪唑[(CnH_(2n+1))_2-bim]_2[Cd2Cl6] (n = 4,6,8,10,12,14)系列离子液体。采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,得到了[(C10H21)2-bim]_2[Cd2Cl6]的单晶并通过X-射线晶体衍射表征结构。研究了[(C10H21)2-bim]_2[Cd2Cl6]热稳定性和电导率,利用这个新的金属离子液体制作了一个本体修饰碳糊电极,对其电化学和电催化进行考察。该修饰电极对过氧化氢、亚硝酸根、溴酸根和三氯乙酸还原起到很好的催化作用。
 6.合成了新型含稀土的二烷基苯并咪唑[(CnH_(2n+1))_2-bim]3[Ln(NO3)6] (n = 4,6,8,10,12,14,Ln=La和Y)系列离子http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets液体。采用元素分析、红外光谱对所合成的离子液体进行了表征,得到了[(C_4H_9)_2-bim]3[La(NO3)6]的单晶并通过X-射线晶体衍射表征结构。研究了[(C_4H_9)_2-bim]3[La(NO3)6]热稳定性和电导率,并用这个新的金属离子液体制作了一个本体修饰碳糊电极,对其电化学和电催化进行考察。该修饰电极对过氧化氢、亚硝酸根、溴酸根和三氯乙酸还原起到很好的催化作用。
 7.利用合成的离子液体[(C_(12)H_(25))_2-bim]Br做催化剂,催化由芳醛合成偶酰的反应,催化效果较好,反应条件温和,产率较高。
学位年度:2009