1-烷基-3-甲基咪唑溴化盐离子液体的晶体结构及性能.pdf

中国科学: 化学 2010 年 第40 卷 第8 期: 1072 ~ 1079 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 论 文 1-烷基-3- 甲基咪唑溴化盐离子液体的 晶体结构及性能 ①∗ ① ① ① ① ① ① 魏西莲 , 魏增斌 , 傅式洲 , 刘杰 , 孙德志 , 尹宝霖 , 王大奇 , 王素娜① ① ① ②∗ , 王慧 , 吴明周 , 李干佐 ① 聊城大学化学化工学院, 聊城 252059 ② 山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室, 济南 250100 ∗通讯作者, E-mail: weixilian@126.com; coliw@ 收稿日期: 2009-05-17; 接受日期: 2009-08-19 摘要 以不同链长溴代烷烃和N- 甲基咪唑反应得到1-烷基-3- 甲基咪唑溴化盐, 用元素 关键词 分析和核磁共振对化合物进行了表征. 室温下用溶剂蒸发法得到了单晶, 并用X 射线单晶 离子液体晶体 晶体结构 衍射法测定了晶体结构, 该晶体属于三斜晶系, 空间群为 P-1. 化合物采用双分子层结构, 液晶性能 水分子参与结构的形成, 整个化合物由交叉的线性烷基链、咪唑头基、溴离子和水分子组 热力学性能 成, 溴离子和水分子之间较强的氢键作用在(010) 方向上形成了一个无限的 O−H···Br 氢 键链. 用偏光显微镜、差示扫描量热(DSC) 技术研究了其液晶行为, 证明其一水合物为近 晶相热致液晶. 液晶区域的温度范围较宽说明水分子起到稳定作用. 1 引言 一些短链的 1-烷基-3- 甲基咪唑盐的晶体已有部 分报道[18~20]. 对于长链的咪唑盐类, Gordon 等[21]和 近年来, 各类离子液体尤其是由 N,N ′-二烷基咪 Roche 等[22]先后报道了[C -mim][PF ]、[C -mim][PF ] 12 6 14 6 唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体以其独特 和[C -mim][PF ] 的晶体结构, Abdallah 等[23] 测定了 16 6 的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜能而引 季 盐离子液晶体的结构数据. 2002 年 Hardacre 等[24] 起广泛的关注和研究兴趣[1, 2]. 这类长链两亲离子盐 用小角 X 射线散射(SAXS) 和 DSC 详细探讨了 不仅具有表面活性, 而且在有机溶剂中也可以形成