咪唑季銨鹽離子液體的快速反應動力學研究.pdf

1、室溫離子液體成功應用于很多領域，已成為近年來的研究熱點。例如:離子液體應用于有機合成、電化學、萃取分離等多研究領域。但目前對于在離子液體中進行的化學反應，特別是一些微觀機理尚需進一步探索。時間分辨技術（脈沖輻解和激光光解）是研究快速反應動力學機理的一種行之有效的方法。本論文通過脈沖輻解研究了不同取代基的咪唑類離子液體在水溶液與水合電子、羥基自由基、硫酸根陰離子自由基的瞬態(tài)反應機理及其溶劑化電子在不同體積比的乙醇混合溶液中的反應性;另外，

2、采用激光光解手段研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([bmim][PF6])對氧雜蒽酮在乙腈溶劑中的光化學反應動力學的影響。
　　利用脈沖輻解技術測定了咪唑陽離子與水合電子、羥基自由基以及硫酸根陰離子自由基的反應速率，研究發(fā)現(xiàn)，改變咪唑環(huán)上取代基的長度對咪唑陽離子與羥基自由基和硫酸根陰離子自由基的反應幾乎沒有影響;但與水合電子的反應可以分為兩種情況:一是當咪唑環(huán)的2位上沒有取代基時，改變取代基的長度對反應的影響幾乎可以忽略不計

3、;二是當咪唑環(huán)2位上有取代基時，可以抑制其與水合電子的反應活性。
　　選擇芘作為探針分子，研究了芘在季銨鹽離子液體與乙醇等混合有機溶劑體系中的輻解行為，觀察到乙醇體系中溶劑化電子的衰減與芘陰離子自由基(Py·-)的生成有關，并測得其反應速率為(1.2±0.2)×1010L·mol-1·s-1。隨著離子液體體積分數(shù)的增大，體系的黏度增大，芘陰離子自由基的生成速率逐漸降低。表明電子在離子液體中的溶劑化不同于常規(guī)溶劑，可能存在一個極短的

4、干電子(Dry-electron)過程。
　　利用355nm激光光解技術研究了[bmim][PF6]/MeCN混合體系中氧雜蒽酮的瞬態(tài)反應譜以及氧雜蒽酮三線態(tài)與萘之間的能量轉移反應，與乙腈中相比，氧雜蒽酮三線態(tài)在純離子液體或離子液體與乙腈的混合溶劑中的吸收均有明顯的藍移;另外，隨著乙腈中離子液體體積分數(shù)的增加，氧雜蒽酮三線態(tài)與萘之間的能量轉移速率逐漸變小。
　　總之，本論文初步總結了離子液體與有機溶劑混合體系中的一些化學反應