發(fā)布時(shí)間：2021-11-02 05:25

　　離子液體是在室溫或接近室溫下呈液體狀態(tài),完全由陰陽離子構(gòu)成的一類新型化合物,其具有不易燃、蒸汽壓低、液程寬、強(qiáng)度可調(diào)、導(dǎo)電性強(qiáng)、可循環(huán)使用以及靈活的可設(shè)計(jì)性等一系列優(yōu)點(diǎn)。至今為止,離子液體的應(yīng)用已經(jīng)廣泛地涉及到電化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)、生物質(zhì)能源、分離提純等多個(gè)研究領(lǐng)域。近些年來,利用離子液體作為反應(yīng)溶劑和催化劑的實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用研究層見迭出,且都取得了重大進(jìn)展。相比而言,相關(guān)的理論研究發(fā)展較為滯后,人們對(duì)離子液體自身結(jié)構(gòu)與其熱穩(wěn)定性的關(guān)系以及離子液體催化的一些重要有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)尚不明確,實(shí)驗(yàn)研究中觀察到的一些有趣的現(xiàn)象和得到的某些實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法用一般的化學(xué)常識(shí)給予合理的解釋,這在一定程度上阻礙了新型高效的離子液體進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。因此開展關(guān)于離子液體熱穩(wěn)定性和離子液體催化重要化學(xué)反應(yīng)的理論研究,探究宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的微觀本質(zhì)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。本論文以離子液體熱穩(wěn)定性和離子液體作為溶劑和催化劑的一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)為研究背景,通過量子化學(xué)計(jì)算的方法研究了咪唑類離子液體的分解機(jī)理和其自身結(jié)構(gòu)對(duì)熱穩(wěn)定性的影響,探討了離子液體催化一些重要的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程和有機(jī)合成的反應(yīng)機(jī)理,揭示了離子液... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 離子液體簡介
        1.1.1 離子液體發(fā)展史
        1.1.2 離子液體的定義和分類
        1.1.3 離子液體的特性
        1.1.4 離子液體的應(yīng)用領(lǐng)域
            1.1.4.1 電化學(xué)領(lǐng)域
            1.1.4.2 氣體吸附和化工分離領(lǐng)域
            1.1.4.3 生物催化領(lǐng)域
            1.1.4.4 生物質(zhì)領(lǐng)域
            1.1.4.5 有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域
    1.2 本論文的研究內(nèi)容及意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法
    2.1 薛定諤方程
    2.2 密度泛函理論(Density functional theory,DFT)
        2.2.1 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.2 Kohn-Sham方程
    2.3 基組
    2.4 勢(shì)能面
    2.5 自然鍵軌道(NBO)分析
    參考文獻(xiàn)
第三章 咪唑類離子液體分解的機(jī)理和其熱穩(wěn)定性的理論研究
    3.1 研究背景
    3.2 計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 二烷基氯咪唑離子液體的分解途徑及產(chǎn)物
        3.3.2 咪唑類離子液體自身結(jié)構(gòu)對(duì)其熱穩(wěn)定性的影響
            3.3.2.1 陰離子親核性的影響
            3.3.2.2 咪唑環(huán)C4位上取代基的影響
            3.3.2.3 取代基烷基鏈長度的影響
            3.3.2.4 支鏈取代基的影響
            3.3.2.5 不飽和取代基的影響
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 二氯化鉻-咪唑氯離子液體催化葡萄糖異構(gòu)化為果糖的理論研究
    4.1 研究背景
    4.2 計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 初始絡(luò)合物
        4.3.2 葡萄糖開環(huán)
        4.3.3 C1和C2之間的氫轉(zhuǎn)移
        4.3.4 閉環(huán)
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 MnCl_2-磺酸咪唑離子液體共同催化葡萄糖異構(gòu)化為果糖的機(jī)理研究
    5.1 研究背景
    5.2 計(jì)算方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 自旋態(tài)
        5.3.2 路徑A
        5.3.3 路徑B
    5.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第六章 咪唑離子液體催化琥珀酸酐與維生素E酯化反應(yīng)的理論研究
    6.1 研究背景
    6.2 計(jì)算方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 組胺催化反應(yīng)
            6.3.1.1 實(shí)驗(yàn)中提出的反應(yīng)機(jī)制
            6.3.1.2 當(dāng)前計(jì)算中確定的反應(yīng)機(jī)制
            6.3.1.3 產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)的影響
        6.3.2 離子液體催化反應(yīng)
            6.3.2.1 實(shí)驗(yàn)中提出的反應(yīng)機(jī)制
            6.3.2.2 當(dāng)前計(jì)算中確定的反應(yīng)機(jī)制
            6.3.3.3 陽離子對(duì)反應(yīng)的影響
            6.3.3.4 陰離子對(duì)反應(yīng)的影響
            6.3.3.5 產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)的影響
        6.3.3 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋
    6.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第七章 磺酸咪唑離子液體催化木質(zhì)素模型化合物解聚的機(jī)理研究
    7.1 研究背景
    7.2 計(jì)算方法
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 木質(zhì)素模型化合物及其與[C_3SO_3HMIM][HSO_4]形成的初始絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)
        7.3.2 實(shí)驗(yàn)作者提出的催化循環(huán)
        7.3.3 理論計(jì)算建議的反應(yīng)機(jī)理
        7.3.4 非常規(guī)的E1消除的原因
    7.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第八章 磺酸咪唑離子液體催化吡喃并香豆素合成的機(jī)理研究
    8.1 研究背景
    8.2 計(jì)算方法
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 無催化劑存在的情況
        8.3.2 H_2SO_4催化的反應(yīng)
        8.3.3 [BSMIM]OTs離子液體催化的反應(yīng)
    8.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表和待發(fā)表的論文
附錄
附件



本文編號(hào)：3471424