【摘要】：自發(fā)現(xiàn)離子液體以來,其化學(xué)和物理特性十分優(yōu)良獨特,這引起了不少化學(xué)工作者極大的興趣。離子液體可以作為分離溶劑發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),這是因為其極性具有可調(diào)控性。另外,離子液體的催化和萃取能力也十分超群,并在醫(yī)學(xué)藥物增溶等很多領(lǐng)域被廣泛關(guān)注和應(yīng)用。由此可見,離子液體作為一種新興溶劑在綠色能源以及可再生可持續(xù)發(fā)展等方面顯示出了卓越的潛在價值。本文中的離子液體采用兩步合成法制備,由此得到了陰離子相同而陽離子不同的兩類疏水型離子液體:分別為N-甲基咪唑六氟銻酸型離子液體以及N-乙基咪唑六氟銻酸型離子液體,其簡寫式分別為[C_nmim][SbF_6](n=4-6)和[C_neim][SbF_6](n=4-6),并分別采取了核磁共振氫譜(~1H NMR)以及電噴霧電離質(zhì)譜法(ESI-MS)表征。表征后,又分別在293.15-343.15 K(±0.05 K)的范圍內(nèi),其中溫度每間隔5 K的條件下,測定了離子液體的密度、表面張力、折光率以及電導(dǎo)率四種物理性質(zhì)。最后根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),分別將這兩類離子液體的體積性質(zhì)以及表面性質(zhì)進行了半經(jīng)驗估算。文中分別計算了烷基咪唑六氟銻酸鹽的分子體積,討論了離子液體分子體積在溫度發(fā)生變化的條件下,烷基咪唑六氟銻酸鹽的分子體積與其陽離子烷基鏈中碳原子個數(shù)變化的關(guān)系。文中還分別計算了烷基咪唑六氟銻酸鹽的標準熵S~0(298K),在陽離子烷基鏈中碳原子個數(shù)線性變化的條件下,每個亞甲基對S~0(298 K)的貢獻值;通過實驗數(shù)據(jù)計算得到了烷基咪唑六氟銻酸鹽的,這些數(shù)值都是基于Glasser理論得到的。至于離子液體為什么在常溫條件下呈現(xiàn)熔融狀態(tài)這個問題,我們從晶格能的角度,通過將烷基咪唑六氟銻酸鹽與最小無機熔融鹽晶格能進行比較,結(jié)果小于最小無機熔融鹽的晶格能,從而合理的解釋了常溫下離子液體呈熔融狀態(tài)的緣由。在Kabo經(jīng)驗方程以及Rebelo經(jīng)驗方程的理論指導(dǎo)下,分別計算了烷基咪唑六氟銻酸鹽的汽化焓。在摩爾表面吉布斯自由能定義的理論指導(dǎo)下,將傳統(tǒng)的E?tv?s方程加以改進,從而得到了新E?tv?s方程。新方程中截距代表摩爾表面熵,斜率代表摩爾表面焓,新的方程使其每項的物理意義更加清晰且單位簡潔。除此之外,根據(jù)我們合成的兩類離子液體的折光率以及摩爾表面Gibbs自由能,對其表面張力進行了估算,估算結(jié)果顯示與相對應(yīng)的實驗值基本一致。基于空隙模型理論,文中還分別計算出了兩類烷基咪唑六氟銻酸鹽的熱膨脹系數(shù)α,估算值在數(shù)量級上與相對應(yīng)的實驗值是相同的。同時還將空隙模型理論延伸,引入了空隙摩爾表面吉布斯自由能的概念,后通過推導(dǎo)發(fā)現(xiàn),其數(shù)值是一個無關(guān)于離子液體的種類常量。最后在文中介紹了溶解性參數(shù)這一概念,此參數(shù)用以估算離子液體極性,根據(jù)計算出的極性的大小可以對離子液體屬于親水性還是疏水性類型進行判斷,根據(jù)此方法判斷出的結(jié)果判斷結(jié)和推斷結(jié)果是相同的。
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O645.1

【參考文獻】

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本文編號：2763275