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1、分類號:單位代碼:10140密級:公開學(xué)號:4021210133博士學(xué)位論文醚基功能化離子液體中文題目:熱力學(xué)性質(zhì)實驗測定及半經(jīng)驗估算ExperimentalDeterminationofThermodynamicPropertiesofEther-Functionalized英文題目:IoincLiquidsandTheirPredictionbyEmpiricalMethods論文作者:潘懿指導(dǎo)教師:關(guān)偉教授專業(yè):物理化學(xué)完成時間:二○一七年十二月申請遼寧大學(xué)博士學(xué)位論文醚基功能化離子液體熱力學(xué)性質(zhì)實驗測定及半經(jīng)驗估算
2、ExperimentalDeterminationofThermodynamicPropertiesofEther-FunctionalizedIoincLiquidsandTheirPredictionbyEmpiricalMethods作者:潘懿指導(dǎo)教師:關(guān)偉教授專業(yè):物理化學(xué)答辯日期:2017年12月6日二○一七年十二月·中國遼寧摘要本文以N-乙基咪唑和2-溴乙基甲基醚為原料,經(jīng)多步反應(yīng),合成5種具有相同陽離子,不同陰離子的醚基功能化離子液體1-(2-甲氧基乙基)-3-乙基咪唑醋酸鹽{[C22O1IM][OAc]},
3、1-(2-甲氧基乙基)-3-乙基咪唑硫氰酸鹽{[C22O1IM][SCN]},1-(2-甲氧基乙基)-3-乙基咪唑二氰胺鹽{[C22O1IM][DCA]},1-(2-甲氧基乙基)-3-乙基咪唑三氟甲基磺酸鹽{[C22O1IM][TfO]},1-(2-甲氧基乙基)-3-乙基咪唑雙三氟甲基磺酰亞113胺鹽{[C22O1IM][NTf2]},利用核磁共振氫譜(HNMR)、核磁共振碳譜(CNMR)、質(zhì)譜(ESI-MS)和元素分析(EA)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,對化合物中溴離子含量和含水量進(jìn)行了測定。合成的5個離子液體結(jié)構(gòu)與設(shè)定目標(biāo)一致,純
4、度均大于99%。在298.15~338.15K溫度范圍內(nèi)每隔5K對醚基功能化離子液體[C22O1IM][X](X=OAc,SCN,DCA,TfO,NTf2)的密度,表面張力和折光率進(jìn)行了測定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法擬合獲得親水性離子液體的性質(zhì)數(shù)據(jù)。對醚基功能化離子液體[C22O1IM][X](X=OAc,SCN,DCA,TfO,NTf2)的體積性質(zhì),表面性質(zhì),聲速性質(zhì),熱膨脹系數(shù)及摩爾極化度和摩爾極化率進(jìn)行了計算和討論。利用摩爾表面Gibbs自由能概念改進(jìn)傳統(tǒng)E?tv?s方程,在此基礎(chǔ)上得到醚基功能化離子液體[C22O1IM][X
5、](X=OAc,SCN,DCA,TfO,NTf2)的摩爾表面熵,進(jìn)而計算并得到它們的摩爾表面焓。離子摩爾表面Gibbs自由能作為離子液體的一個獨立描述符被提出。建立離子摩++爾表面Gibbs自由能數(shù)據(jù)表,得到了6個陽離子[C22O1IM]、[Cnmim](n=2-6)和12–––––––個陰離子的[OAc]、[SCN]、[DCA]、[TfO]、[Gly]、[EtSO4]、[Ala]、[Pro]–––––、[Val]、[Lact]、[NTf2]和[BF4]的離子摩爾表面Gibbs自由能數(shù)值。利用這些數(shù)值,預(yù)測了45個咪唑基離
6、子液體[Cnmim][OAc](n=2-5)、[Cnmim][SCN](n=2,4,5)、[C2mim][DCA]、[Cnmim][TfO](n=4,6)、[Cnmim][NTf2](n=2-6)、[Cnmim][EtSO4](n=2,4)、[Cnmim][Ala](n=3-5)、[Cnmim][Pro](n=2-6)、[Cnmim][Val](n=2-6)、[Cnmim][Lact](n=2-6)、[Cnmim][Gly](n=2-6)、[Cnmim][BF4](n=2-6)和5個醚基功能化離子液體[C22O1IM][X
7、](X=OAc,SCN,DCA,TfO,NTf2)的摩爾表面Gibbs自由能和它們的表面張力,結(jié)果表明,這些估算值與實驗值高度一致。利用離子液體極性新標(biāo)度計算了醚基功能化離子液體[C22O1IM][X](X=OAc,SCN,DCA,TfO,NTf2)的極性。首次將離子液體極性新標(biāo)度推廣到分子液體,用其I對11個分子液體的極性大小進(jìn)行排序,該順序與用介電常數(shù)描述的這些分子液體的極性順序一致,建立起離子液體和分子液體的統(tǒng)一液體極性標(biāo)度。關(guān)鍵詞:醚基功能化離子液體,物理化學(xué)性質(zhì),離子摩爾表面Gibbs自由能,極性新標(biāo)度IIABS
8、TRACTFiveether-functionalizedionicliquids(ILs)1-ethyl-3-(2-methoxyethyl)-imidazo-liumacetate,[C22O1IM][OAc],1-ethyl-3-(2-methoxyethyl)-imidazoliumthiocy