1. 研究目的与意义
离子液体是一种仅由离子组成的溶剂，它的构成为有机阳离子和有机或无机阴离子。当温度处于室温或接近室温的温度下时它的状态呈液态，所以也称为室温熔融盐。目前，离子液体因为具有导电率高、熔点低、热稳定性好、溶解性佳等性能。通过不同的阴、阳离子构建不同结构形态的离子液体，可溶解各种有机和无机化合物及高分子材料等，在有机合成中发挥越来越重要的作用，被认为是绿色合成工艺的典型代表。芳杂环化合物因存在芳香环的大共轭体系、刚性平面以及杂原子的官能位点等优势，往往被作为众多功能分子以及农医药分子的合成砌块。很多芳杂环化合物的合成一般需要使用大量挥发性和有毒的有机溶剂，而且需要相转移催化剂，反应条件苛刻，环境污染严重。采用离子液体作为其反应介质，有望建立起高效、环保的新型绿色化合成工艺。
本课题将通过设计合成离子液体，并将其用作2-取代苯并芳杂环化合物的反应溶剂，以期研发出该类化合物的创新合成方法。
2. 研究内容和预期目标
概括而言，新型离子液体的设计合成与离子液体的应用研究，构成了离子液体未来发展相辅相成的两个方向。
目前许多研究工作都投入到咪唑意外的杂环化合物，天然活性产物与生物药品作为前提的尝试由于天然活性产物和生物药品在结构上的复杂性,且多具有官能团或手性,期望这些成果能带动离子液体的飞跃性发展。
虽然离子液体能对环境和工业生产带来利益,但存在着发展障碍,主要是离子液体的价格偏高,而且由于人们对离子液体还缺乏系统性的认识,因此在设计使用过程中存在一些困难。但由于离子液体可循环使用,当更多领域使用离子液体时,其价格将会下降;预计应用前景将十分乐观。
3. 研究的方法与步骤
研究较多的是咪唑阳离子核,一般认为不对称的二烷基咪唑盐有较低的熔点。
由于1,32二烷基咪唑阳离子与阴离子有比较弱的相互作用力,且比其它季铵盐具有更好的热力学稳定性,所以,常采用此阳离子核。12烷基232甲基咪唑盐接入高接枝和紧密烷基链使粘度降低,改变阳离子核烷基链长度和阴离子的性质可影响离子液体的含水量、密度、粘度、表面张力、熔点、热力学稳定性等。对于一系列12烷基232甲基咪唑盐,从丁基逐渐增加烷基链长度至辛基,其疏水性和粘度增加,而密度和表面张力值降低。
可以在咪唑盐上引入特殊用途的官能团,把其用作共溶剂或把它掺入价格较低的离子液体中。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
1、2022-11-12～2022-2-24，收集及查阅资料，掌握本课题的国内外研究现状、存在的问题；确定研究路线和实验方案。完成课题开题报告。2、2022-2-25～2022-4-2，设计合成新型离子液体，通过红外、核磁等测试对所合成离子液体化合物进行结构表征。
3、2022-4-3～2022-5-22，以合成的离子液体作为反应介质，合成2-取代苯并杂环化合物，对所合成的芳杂环化合物进行结构表征。
4、2022-5-23～2022-6-6，撰写毕业论文，准备答辩材料，完成毕业论文答辩。
