本文關(guān)鍵詞：離子液體與5-羥甲基糠醛及其衍生物相互作用的紅外和核磁光譜研究

  更多相關(guān)文章： 5-羥甲基糠醛及衍生物 離子液體 氫鍵作用 核磁共振氫譜 紅外光譜

【摘要】：源于生物質(zhì)的5-羥甲基糠醛(5-HMF)已被視為一種重要的綠色平臺(tái)化合物,被廣泛應(yīng)用于精細(xì)化學(xué)品和生物燃料的制造。離子液體(IL_s)作為反應(yīng)介質(zhì)或催化劑在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制備5-HMF的過(guò)程中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。然而,從IL_s中分離出5-HMF是非常困難的,這使IL_s在制備5-HMF的應(yīng)用中陷入了技術(shù)瓶頸。為了解決這一問(wèn)題,從分子水平上認(rèn)識(shí)IL_s與5-HMF間的相互作用是至關(guān)重要的。基于此,本文作為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NO.21573060)的一部分,較系統(tǒng)地研究了離子液體陰離子的類型、陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)對(duì)離子液體與5-HMF及其衍生物之間氫鍵相互作用的的影響,分析了氫鍵相互作用的位點(diǎn)和作用方式,主要研究?jī)?nèi)容如下:1.在293K下,利用FTIR和~1H NMR技術(shù)研究了[Bmim][CH_3COO]、[Bmim][CF_3COO]、[Bmim][C_2H_5COO]、[Bmim][HSO_4]、[Bmim][NO_3]、[Bmim][CH_3OSO_3]、[Bmim][OTf]、[Bmim][N(CN)_2]、[Bmim][BF_4]等9種離子液體與5-HMF的氫鍵相互作用,分析了離子液體陰離子的類型對(duì)離子液體與5-HMF氫鍵相互作用的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,離子液體陰離子與5-HMF形成氫鍵能力的大小順序?yàn)?[CH_3COO]-,[C_2H_5COO]-[HSO_4]-[CF_3COO]-[NO_3]-[N(CN)_2]-[CH_3OSO_3]-[OTf]-[BF_4]-。2.在293K下,以[BuPy][NO_3]、[Py_(14)][NO_3]、[PP_(14)][NO_3]、[(Bu)_3NH][NO_3]等4種離子液體為研究對(duì)象,利用FTIR和1H NMR技術(shù)研究了5-HMF與這些離子液體的氫鍵相互作用,分析了離子液體陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)對(duì)離子液體與5-HMF氫鍵相互作用的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,陽(yáng)離子與5-HMF氫鍵作用的強(qiáng)弱順序?yàn)?[Py_(14)]+[PP_(14)]+[BuPy]+[Bmim]+[(Bu)_3NH]+。3.在293K下,采用FTIR和~1H NMR技術(shù)研究了上述9種咪唑類離子液體與2,5-二甲基呋喃(2,5-DMF)、5-甲基糠醛(5-MF)和2,5-呋喃二甲醇(2,5-DHMF)的相互作用和4種不同陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的離子液體與5-MF的相互作用,分析了離子液體陰離子的類型和陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)對(duì)離子液體與5-HMF衍生物相互作用的影響。研究發(fā)現(xiàn),離子液體與2,5-DMF無(wú)明顯的相互作用。而對(duì)于IL/5-MF體系來(lái)說(shuō),其主要相互作用歸結(jié)為離子液體咪唑環(huán)上的C_2-H鍵和C_(4,5)-H鍵的H原子與C=O鍵的O原子形成的氫鍵。在IL/2,5-DHMF體系中,其主要相互作用為離子液體陰離子與O-H的H原子形成的氫鍵,且形成的氫鍵弱于2,5-DHMF自身的氫鍵。陽(yáng)離子與5-MF氫鍵作用的強(qiáng)弱順序?yàn)?[Py_(14)]~+[PP_(140]~+[BuPy]~+[Bmim]~+[(Bu)_3NH]~+。
【關(guān)鍵詞】：5-羥甲基糠醛及衍生物 離子液體 氫鍵作用 核磁共振氫譜 紅外光譜
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 5-羥甲基糠醛11-12
• 1.2 離子液體的概述12-14
• 1.2.1 離子液體的種類12-13
• 1.2.2 離子液體的合成13-14
• 1.2.3 離子液體的應(yīng)用14
• 1.3 離子液體介導(dǎo)的5-HMF制備14-17
• 1.3.1 離子液體作為溶劑制備5-HMF14-15
• 1.3.2 離子液體作為催化劑制備5-HMF15-16
• 1.3.3 離子液體既作溶劑又作催化劑制備5-HMF16
• 1.3.4 5-HMF的萃取分離16-17
• 1.4 本文研究的意義和主要內(nèi)容17-19
• 第二章 陰離子類型對(duì)咪唑類離子液體與5-HMF相互作用的影響19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分19-20
• 2.2.1 主要試劑19
• 2.2.2 主要儀器19-20
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法20
• 2.2.4 樣品溶液的配制20
• 2.3 結(jié)果與討論20-30
• 2.3.1 5-HMF和離子液體間的相互作用的ATR-FTIR研究20-26
• 2.3.2 離子液體與5-HMF之間氫鍵相互作用的~1H NMR研究26-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 第三章 陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)對(duì)離子液體與5-HMF相互作用的影響31-39
• 3.1 引言31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分31-32
• 3.2.1 主要試劑31
• 3.2.2 主要儀器31
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法31
• 3.2.4 樣品溶液配制31-32
• 3.3 結(jié)果與討論32-38
• 3.3.1 5-HMF和陽(yáng)離子不同的離子液體間的相互作用的FTIR分析32-34
• 3.3.2 離子液體與5-HMF之間氫鍵相互作用的~1H NMR研究34-38
• 3.4 小結(jié)38-39
• 第四章 離子液體與5-HMF衍生物的相互作用研究39-55
• 4.1 引言39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分39-40
• 4.2.1 主要試劑39-40
• 4.2.2 主要儀器40
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法40
• 4.2.4 樣品溶液的配置40
• 4.3 結(jié)果與討論40-53
• 4.3.1 咪唑類離子液體與2,5-DMF的相互作用研究40-42
• 4.3.2 咪唑類離子液體與2,5-DHMF的相互作用研究42-45
• 4.3.3 咪唑類離子液體與5-MF體系相互作用的研究45-48
• 4.3.4 [Bmim][NO_3]與5-HMF及其衍生物相互作用的比較48
• 4.3.5 陽(yáng)離子不同的離子液體與5-MF體系相互作用的研究48-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第五章 結(jié)論與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-65
• 附錄65-90
• 致謝90-91
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄91-92

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃方千;李權(quán);;鄰二氮雜苯-水復(fù)合物氫鍵相互作用的理論研究[J];化學(xué)物理學(xué)報(bào);2005年06期

2 孫迎輝;葉開(kāi)其;孔建飛;朱東霞;王悅;;基于弱氫鍵相互作用形成的層狀有機(jī)超分子晶體[J];分子科學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

3 吳陽(yáng);張?zhí)鹛?李靜蕊;;半胱氨酸陰離子與咪唑陽(yáng)離子間相互作用的理論研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2009年16期

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6 李權(quán);黃方千;胡z，

本文編號(hào)：640987