離子液體結構與溶劑極性研究獲進展

2020-12-05 科學網

    The optimized geometries of six ILs from B3LYP/6-31+g (d,p). (a) [EMIm][AC], (b) [EMIm][Cl], (c) [EMIm][PF6], (d) [HOEMIm][AC], (e) [HOEMIm][Cl], and (f) [HOEMIm][PF6] (H-bond is indicated as dashed line).

 

中國科學院蘭州化學物理研究所綠色催化課題組在離子液體結構與溶劑極性的相關研究方面取得新進展。最新成果發表在近期出版的《物理化學B》 （The Journal of Physical Chemistry B）上。

 

研究人員揭示了基於咪唑的羥基離子液體的獨特的極性特徵，發現羥基對離子液體的極性呈現出明顯的區分效應。通過溶劑顯色化染料和螢光探針分子表徵，發現對於具有不同陰離子的非羥基的咪唑類離子液體，其極性都很相接近(ET(30) = 50.7–52.6 Kcal/mol)。與非羥基離子液體相比較，羥基離子液體的極性範圍變寬(ET(30) = 51.2–61.7 Kcal/mol)，且呈現出較強的陰離子依賴性。Kamlet-Taft溶劑參數和密度泛函理論計算表明這種羥基誘導的極性區分效應主要是因為陽離子上引入羥基後，陰離子與羥基之間存在的離子氫鍵作用因為陰離子種類的不同而得到區分，由此導致離子液體與極性探針分子的作用強弱不同。進一步研究發現，螺吡喃-部花青平衡（Spiropyran-Merocyanine）作為一種極性敏感的探針反應，在此類羥基離子液體中呈現出明顯極性響應的溶劑化顯色、光致變色和熱回復行為。

 

研究發現的「超極性」的羥基離子液體（[PF

6

]，[NTf

2

]和[ClO

4

]），可以作為單一物質而非混合物，用於填補介於水與普通溶劑間的極性空白，這種高極性的非酸和非水的離子介質可廣泛用於合成與催化。本研究表明通過引入較高活性的基團（例如羥基）能促進陽離子-陰離子間的相互作用，並提供了一種設計和合成極性-特定離子液體的思路和方法。

 

論文作者：鄧友全 DOI： 期刊：《物理化學B》

論文摘要連結：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp911430t

論文新聞作者：張慧玲 聯繫人姓名：張慧玲 電子郵件：zhanghl

licp.cas.cn 聯繫電話：0931-4968009

相關焦點

  • 功能化離子液體材料研究獲進展
    （25-35℃）過程中的變化行為中國科學院蘭州化學物理研究所綠色化學與催化中心在功能化離子液體材料研究方面取得系列進展。 該中心的研究人員利用傳統的無機碳硼烷材料進行陰離子功能化並和有機陽離子進行有效組合，獲得了一系列室溫下為液體的碳硼烷衍生的室溫離子液體材料。該類離子液體利用醚基的強柔韌性，提高了剛性碳硼烷類化合物的熔化熵，降低了熔點。比如，純碳硼烷在室溫下為固體、易升華，經過離子改性後得到了透明的粘度較小的液體（圖1），揮發性大大降低。
  • 離子液體在燃料油脫硫中的研究進展
    催化加氫技術是一種應用較早的傳統脫硫方法，該工藝雖然能在一定程度上達到較好的脫硫效果，但由於操作壓力高、氫氣消耗量大，使得生產成本較高，而且深度脫硫會使油品中的烯烴飽和，造成辛烷值下降，所以以萃取脫硫、氧化脫硫和烷基化脫硫等為代表的非催化加氫脫硫技術成為了人們研究的熱點。但非催化加氫技術也受溶劑溶解性能等限制，使得脫硫效果不佳，而且大部分有機溶劑易揮發，容易造成不必要的汙染。
  • 大連化物所在溶劑極性調控光子上轉換體系發光研究中獲進展
    近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員韓克利團隊開發了一種新型的溶劑極性調控的三重態-三重態上轉換發光體系，相關工作發表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。
  • 蘭州化物所離子液體添加劑研究獲進展
    近日，摩擦學重要國際期刊Tribology Letters出版離子液體潤滑劑專刊，共發表論文6篇，介紹了幾個主要研究組的最新研究進展。其中，中國科學院蘭州化學物理研究所劉維民課題組撰寫了離子液體用作潤滑脂添加劑的研究論文。
  • 離子液體(ILs)是一種新型的「綠色溶劑」
    離子液體(ILs)作為一種新型的「綠色溶劑」離子液體(ILs)作為一種新型的「綠色溶劑」，因其在生物醫學領域的廣泛應用而備受關注。ILs不僅能夠作為藥物合成的介質，也可作為有效輸送小分子和大分子的潛在載體，且ILs對細胞的毒性比常規溶劑低，可以減輕通常與透皮傳遞相關的皮膚刺激。基於此，合成了八種「綠色」脂肪酸基胺基酸離子液體(FAAAE-ILs)，並使用布洛芬和肽藥物研究了它們在透皮遞送中的效力。圖1.
  • 安幕茵、健茵寶、萱嘉生物未來溶劑—離子液體
    安幕茵、健茵寶、萱嘉生物未來溶劑—離子液體 來源：壹點網 • 2021-01-07 13:56:08 21世紀未來溶劑離子液體(Ionic Liquid)又稱室溫離子液體、室溫熔融鹽或有機離子液體等，是由有機陽離子和無機陰離子組成，在100
  • 中國科大等在神經細胞極性維持的分子結構機制研究中取得進展
    2019年12月30日，中國科學技術大學無膜細胞器與細胞動力學教育部重點實驗室、微尺度物質科學國家研究中心、生命科學學院教授王朝課題組通過綜合性運用生物化學、結構生物學、化學生物學及分子神經細胞生物學等研究手段
  • TMPAC-AlCl3離子液體電鍍鋁研究
    柳泉,劉奎仁,韓慶,塗贛峰(東北大學材料與冶金學院,遼寧瀋陽110004)     慧聰表面處理網：摘要：採用以苯為助溶劑的TMPAC-AlCl3季銨鹽室溫離子液體,在銅上電鍍鋁,離子液體能溶解很多無機物和有機物,且Lewis酸鹼度可調,具有較低的蒸氣壓、較高的電導率和較寬的電化學窗口,因而備受關注·1951年,氯鋁酸熔鹽首次用於電鍍鋁研究·目前,研究較系統的體系為n-丁基吡啶(BPC)-AlCl3,1-甲基-3-乙基咪唑([EMIm]Cl-AlCl3和苯基三甲基氯化銨(TMPAC)-AlCl3等。
  • 離子液體的應用和前景
    由於離子液體所具有的獨特性能，它被廣泛應用於化學研究的各個領域中。離子液體作為反應的溶劑已被應用到多種類型反應中。氫化反應將離子液體應用於氫化反應已有大量的報導，反應中應用離子液體替代普通溶劑優點是:反應速率比普通溶劑中快幾倍;所用的離子液體和催化劑的混合液可以重複利用。研究表明，在過程中離子液體起到溶劑和催化劑的雙重作用。
  • 極性有機硫化物的成因研究獲進展
    根據以上特點，近期，中國科學院廣州地球化學研究所研究員廖玉宏課題組以江漢盆地高硫低熟原油為研究對象，利用具有超高解析度的傅立葉變換離子迴旋共振質譜儀（FT-ICR MS，型號為SolariX XR 9.4T）研究了江漢低熟原油中極性有機硫化物的分布特徵，並探討了其來源。
  • 在極性材料光催化研究方面取得系列進展
    極性材料由於分子基元在晶體中的各向異性使得晶胞中一些基團的正、負電中心並非重合，存在本徵偶極矩，產生自發極化電場。
  • 合肥研究院在肉桂醛選擇性加氫轉化研究中獲進展
    近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料與器件技術研究部-環境與能源納米材料中心張海民課題組在肉桂醛選擇性加氫催化轉化研究中獲進展。通過構築具有高催化活性、選擇性及穩定性的Fe-Co合金催化劑，實現肉桂醛的高效催化轉化。
  • 離子液體/水和靜電紡絲條件對聚偏氟乙烯納米纖維晶體結構的影響
    Polymer：離子液體/水的添加和靜電紡絲條件對聚偏氟乙烯納米纖維晶體結構的影響DOI:10.1016/j.polymer.2020.122478本文研究了離子液體（ILs）和水的添加以及靜電紡絲（ES
  • 國產離子源技術新進展在美國質譜年會受到關注
    當前，蛋白質組學研究中最大的技術瓶頸之一就是生物質譜的離子源技術，因為現有離子源對離子的利用效率極低。　　事實上，自從80年代中期John B. Fenn 將電噴霧離子源應用於大分子質譜分析以來，全世界成千上萬的科學家湧入了這一研究領域。
  • 無氟低聚醚羧酸離子液體電解質的結構和離子動力學行為
    點擊上方「離子液體」，更多精彩內容盡在掌握！標   籤：學科前沿關鍵詞：離子液體 無氟低聚醚羧酸 電解質傳統鋰離子電池(LIBs)中使用的液體電解質通常由六氟磷酸鋰鹽(LiPF6)或四氟硼酸鋰鹽(LiBF4)組成，這些鹽可溶於易燃的碳酸酯基有機溶劑，回收困難。
  • 常見有機溶劑極性表
    有機溶劑的種類較多，按其化學結構可分為10大類：①芳香烴類：苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烴類：戊烷、己烷、辛烷等；③脂環烴類：環己烷、環己酮、甲苯環己酮等
  • 金屬氟碘酸鹽非線性光學晶體研究獲進展
    中國科學院福建物質結構研究所光電材料化學與物理重點實驗室葉寧研究團隊，將能夠有效增大帶隙、提高損傷閾值的F-離子和對能夠增大晶體結構極性的Bi3+離子引入碘酸根體系，設計合成具有大倍頻效應和高損傷閾值的(NH4)Bi2
  • 常見溶劑的極性順序表
    極性溶劑是指含有羥基或羰基等極性基團的溶劑，即溶劑分子為極性分子的溶劑，由於其分子內正負電荷重心不重合而導致分子產生極性。用於表徵分子極性大小的物理量為偶極矩或介電常數，介電常數大表示其極性大。非極性鍵就是共用電子對沒有偏移，出現在單質中比如O2；極性鍵就是共用電子對有偏移比如HCl。而當偏移的非常厲害之後，看上去一邊完全失電子另一邊得到了電子，就會變成離子鍵了，如NaCl 。 化合物的極性決定於分子中所含的官能團及分子結構。
  • 藥劑學知識點歸納:液體製劑的常用溶劑
    1.極性溶劑　　(1)水　　不具有任何藥理與毒理作用，價廉易得，是最常用的和最為人體所耐受的極性溶劑。水能與乙醇、甘油、丙二醇等以任意比例混合。能溶解無機鹽、糖、蛋白質等多種極性有機物。液體製劑用水應以蒸餾水為宜。但水性液體製劑不穩定，易長黴，不宜久貯，在使用水作溶劑時，要考慮藥物的穩定性以及是否產生配伍禁忌。
  • 納技術 理化所高性能銀納米線離子液體凝膠複合柔性透明電極研究獲進展
    中國科學院理化技術研究所仿生智能界面科學實驗室在高性能銀納米線離子液體凝膠複合柔性透明電極研究取得重要進展。柔性透明電極在電子與光電子產業的發展中佔有舉足輕重的地位，是製備眾多電子與光電子元器件不可缺少的光電功能材料。目前，柔性透明電極主要是在透明有機聚合物基底上，採用溶膠-凝膠、化學氣相沉積、真空蒸發沉積、濺射沉積、脈衝雷射沉積等方法引入氧化銦錫(ITO)導電薄膜。