1、咪唑離子液體離子液體是由陰陽離子組成，其中陽離子有幾種類型，主要部分是咪唑環的則稱 為咪唑類離子液體，如圖為1, 3-二甲基咪唑陽離子，側鏈可以是不同碳鏈的， 也可以是1, 2, 3三取代的，這些陽離子組成的離子液體都稱為咪唑類離子液 體根據離子液體的酸堿性可把離子液體分為Lewis酸性、Lewis堿性、Br0nsted酸性、Br0nsted 堿性和中性離子液體。廣義的酸性離子液體就是指可以提供質子或者得到電子的離子液體反應類型1934年,英國曼徹斯特Bragg研究小組的年輕物理學者J. F. Keggin在實驗室中合成出H3 PW12O40 5H2O,他把該物質粉末的X射線衍射實驗的結果與計

2、算值進行比較提出了具有劃 時代意義的Keggin結構模型（1: 12系列A型）。40年后，即1974年,再次測定證明Keggin結 構是正確的。1953年,Dawson首次用X射線衍射法測定了 K6 P2W18O60 44H2O的結構， 結果表明其為三斜晶系。Strandbery在對Na6 P2Mo18O60 24H2O的結構進行測定后指出: Na6 P2Mo18O60 Beti ImBF4MeAsF6 2I、Br、Cl。同時,離子液 體的水含量也對其熱穩定性略有影響。四密度：離子液體的密度與陰離子和陽離子有很大關系。比較含不同取代基咪唑陽離子 的氯鋁酸鹽的密度發現,密度與咪唑陽離子上N -烷

3、基鏈長度呈線性關系，隨著有機陽 離子變大，離子液體的密度變小。這樣可以通過陽離子結構的輕微調整來調節離子液體 的密度。陰離子對密度的影響更加明顯，通常是陰離子越大，離子液體的密度也越大。因 此設計不同密度的離子液體，首先選擇相應的陰離子來確定大致范圍，然后認真選擇陽離子對密度進行微調。五酸堿性：離子液體的酸堿性實際上由陰離子的本質決定。稀土鉬釩磷雜多酸鹽的合成和性質研究按文獻3的分步加入原料 分步酸化、回流煮沸 乙醚萃取合成方法制備出鉬釩磷雜多酸，產品經紅外光譜核查 取上面制 備的酸固體10克溶于10毫升水中，待雜多酸全部溶解后，在不斷攪拌下向該溶液中分次少量 地加入稀土碳酸鹽，此時稀土碳酸鹽

4、在雜多酸的溶液中迅速溶解并逸出大量氣體，繼續加稀 土碳酸鹽直至溶液pH值不變為止攪拌20分鐘后過濾掉燒杯中的不溶物，將濾液放入真空千 燥器中，經減壓抽千得固體鉬釩磷稀土鹽。I主要的咪唑類離子液體的合成：AMIMC1的合成:將220ml烯丙基氯與145ml甲基咪唑加入500ml燒瓶（摩爾比1.5:1,烯丙 基氯過量），磁力攪拌,55C回流（8-9h）。蒸出剩余烯丙基氯，再旋蒸。產率：95%。產物為 淺黃色透明液體2.EMIMBr的合成:將90ml溴乙烷與64ml甲基咪唑加入燒瓶（摩爾比1.5:1, 溴乙烷過量）,磁力攪拌,60C回流1h。產生白色固體。繼續回流24h。90C旋轉蒸發。產率： 94

5、%。熱產物為黃色透明液體,冷卻后為白色片狀晶體。AMIMBr的合成：將74.6g烯丙基溴與41ml甲基咪唑加入燒瓶（摩爾比1.2:1,烯丙基澳過 量），磁力攪拌，水浴冷卻反應3h,90C加熱反應3.5h80C旋蒸3h.產物為深紅色粘稠液 體。產率： 90%。BMIMCl的合成：將225ml氯代正丁烷與145ml甲基咪唑加入550ml燒瓶（摩爾比1.2:1, 氯代正丁烷過量），磁力攪拌,100C回流48h。蒸出剩余的氯代正丁烷，再旋轉蒸發。熱產物 為淺黃色透明液體，冷卻后為白色固體。產率:95%。（MA） MIMCL的合成:將50ml甲基烯丙基氯與37ml甲基咪唑加入燒瓶（摩爾比1:1）,磁力

6、攪拌,48C反應5h,旋轉蒸發。產物為紅色半透明液體。產率：90%。（HE）MIMCl的合成:將97g 2-氯乙醇與82g甲基咪咪唑加入燒瓶（摩爾比1.2： 1），磁力 攪拌,90-100C反應7h,得黑色粘稠液體。旋轉蒸發。用乙醚洗產物，產物發生結晶,放熱， 使乙醚劇烈沸騰。除去乙醚后得棕紅色固體。將產物用水溶解，用碳黑脫色。抽濾，得淺黃色 濾液。經旋轉蒸發和真空千燥,冷卻后得淺黃色晶體。產率:80%.BzMIMCL的合成:將18.2g氯代芐與11.6g甲基咪唑加入燒瓶（摩爾比1:1）,水浴冷卻反 應lh,100C磁力攪拌2h,旋轉蒸發。熱產物為無色粘稠液體，冷卻后為冰糖狀晶體。產率： 95

7、%。& C14MIMC1的合成:將21.3338g1-氯十四烷與7.53g甲基咪唑加入燒瓶（摩爾比1： 1）, 90C磁力攪拌48h。乙酸乙酷洗滌三次。旋轉蒸發。產物為白色固體。產率：90%。EMIMAC 的合成:將 138. 8gEMIMBr溶于550ml水，137.3gPb（AC）2溶于400ml水（摩爾比2:1）, 二者在2000ml燒杯中混合,出現白色沉淀。過濾。濾液在冰箱中冷藏過夜，再抽濾。旋轉蒸 發。產物黃色透明, 粘度較低。產率： 95%。BMIMAC 的合成:將 16.8425gBMIMCL和 18. 2873Pb（Ac）2.3H20（摩爾比 2:1）分別溶于水，在 燒杯中混合

8、,出現白色沉淀。陳化2日。冰箱冷藏5h。過濾，旋轉蒸發。產物黃色透明，粘度 較低。產率： 122%（氯化鉛在水中不能完全沉淀,產物中含有鉛鹽）。AMImAc 的合成:將 15.4772gAMIMCL和 18.5006g Pb（Ac）2.3H2O （摩爾比 2： 1）分別溶 于水,在燒杯中混合,出現白色沉淀。在冰箱中冷藏過夜。過濾,旋轉蒸發。產物黃色透明, 粘度較低。產率： 120%（氯化鉛在水中不能完全沉淀,產物中含有鉛鹽）。BMIMBF4 的合成:稱取 35.1gBMIMCl 和 22.064gNaBF4（摩爾比 1:1）,加入 210ml 丙酮，室溫 攪拌反應48h。過濾。旋蒸。產物淺黃色

9、透明液體粘度低。用硝酸銀檢驗產物的水溶液，未 發現氯離子。產率： 100%。AMIMBF4的合成:稱取30.8gAMIMCl和21.53gNaBF4（摩爾比1:1）,加入150ml丙酮，室溫 攪拌反應48h。過濾旋蒸產物淺黃色透明液體,粘度低20C時，產物密度1.2786g/ml用 硝酸銀檢驗產物的水溶液，未發現氯離子.產率:100%。BMIMPF6的合成:將58.6gBMIMCL（稍過量）用35ml水溶解，冷凍，然后滴入冷凍過的 81.71g六氟磷酸溶液（裝在塑料瓶中），同時采取冰水浴和磁力攪拌。產物移入錐形瓶，迅速 倒掉上層水溶液。加50ml水洗滌5次,pH降低到6.用100ml飽和碳酸氫

10、鈉溶液分兩次洗滌 產物再水洗二次加MgS04除水。真空干燥。產物淺黃。產率：70%BMIMSCN 的合成:稱取 26.7506gBMIMCl 和 12.4314gNaSCN （摩爾比 1:1）,加入 100ml 丙酮， 室溫攪拌反應48h。過濾。旋蒸。產物黃色透明液體，粘度低。產率：100%AMIMSCN的合成:稱取13.667gAMIMCl和6.9843gNaSCN （摩爾比1:1）,加入50丙酮，室溫 攪拌反應48h。過濾。旋蒸。產物黃色透明液體，粘度低。產率：92%。BMIMNO3的合成:稱取7.5312gBMIMCl和7.3256gAgNO3（摩爾比1:1）,分別用水溶解。攪 拌下將離

11、子液體溶液加入硝酸銀溶液,產生白色沉淀。抽濾80C旋蒸.產物為黃棕色液體。 產率：90%。其它：1、CH3（CH3CH2CHC00CH3）IMBr的合成取N-甲基咪唑（20.64mL, 0.2607mol ）及無水乙醇（20mL ）于四口瓶中，待混合均勻后逐 漸升溫至58 60C，在磁力攪拌冷凝回流的裝置下逐滴加入蒸餾純化的2-溴丁酸甲酯 （30.00mL, 0.2607mol ），維持溫度在61C時持續反應24小時。瓶中的液體由無色透明 逐漸變為淺黃色。首先在加熱及磁力攪拌狀態下減壓除去其中部分的乙醇溶劑及少量未反應 的原料，由于合成的離子液體黏度較大似膠體狀態，后將其置于超聲中在7173C

12、時繼續 減壓除去剩余溶劑及少量原料，直至幾乎沒有氣泡出現2、C4H9（CH3CH2CHC00CH3）IMBr的合成取N-丁基咪唑（34.61mL, 0.2581mol ）及無水乙醇（25mL ）于四口瓶中，待混合均勻后逐 漸升溫至58 60C，在磁力攪拌冷凝回流的裝置下逐滴加入99% 2-溴丁酸甲酯（30.00mL, 0.2581mol），維持溫度在61C時持續反應24小時。首先在加熱及磁力攪拌狀態下，減壓 除去其中部分的乙醇溶劑及少量未反應的原料，由于合成化合物粘度較大似膠體狀態，后將 其置于超聲中在7173C時繼續減壓除去其余溶劑及原料，直至幾乎沒有氣泡出現。C6H13(CH3CH2CHC

13、00CH3)IMBr 的合成 取N-己基咪唑(48.00mL, 0.3000mol )及乙酸乙酯(40mL )于四口瓶中，待混合均勻后逐 漸升溫至5860C，在磁力攪拌冷凝回流的裝置下逐滴加入99% 2-溴丁酸甲酯(36.20mL, 0.3150mol)(其中N-己基咪唑與2-溴丁酸甲酯二者摩爾比為1： 1.05),維持溫度在61C 時持續反應 24 小時。首先在加熱及磁力攪拌狀態下減壓除去其中部分的乙酸乙酯溶劑及少 量未反應的原料，由于合成化合物粘度較大似膠體狀態，后將其置于超聲中在7173C時 繼續減壓除去其余溶劑及原料，直至幾乎沒有氣泡出現。陰離子為C(CN)2(COC7H15)的咪唑類

14、離子液體的合成(1) NaC(CN)2(COC7H15)的合成將丙二睛(10mmol,0.66g)與辛酰氯(10mmol,1.63g)的四氫吠喃溶液，在0C下慢慢滴入 氫氧化鈉(20mmol,0.8g)的10ml水溶液中，滴加完后，保持0C下繼續反應5h,呈淡黃色澄清 溶液。用旋蒸儀將溶劑旋干,得到淡黃色固體,用大量丙酮溶解后,得到淡黃色清液和白色氯 化鈉粉末, 過濾, 將清液旋干得到淡黃色固體。將固體用少量丙酮溶解, 用大量乙醚進行沉降, 過濾得白色粉末，抽干(1.33g , 62%)。將合成的純凈的NaC(CN)2(COC7H15)(1mmol,0.214g)的10ml乙睛溶液加入1-甲基

15、-3-乙基咪唑溴鹽(1mmol,0.191g)的10ml乙睛溶液中，室溫下攪拌24h,過濾,將清液 抽干得到產物(0.295g,98%)。幾種功能化離子液體的合成(1)1-甲基咪唑-3-丙基磺酸鹽的制備【3-(1-methylimidazolium-3-yl)propaneT-sulfonate】(MIM-PS)在劇烈攪拌下，將 1，3-丙基磺酸內酯溶解在甲苯中，在冰水浴條件下等摩爾的N-甲基咪唑慢慢地滴加。滴加完 畢后，加熱到室溫，攪拌2h,反應混合物過濾，得到白色沉淀。用乙醚洗三次，100C干燥 5h。得到白色粉末(產率：95.6%)2)1-甲基咪唑-3-丁基磺酸鹽的制備N-甲基咪唑(15.8ml,0.2mol)和