咪唑类离子液体粘度数据的收集与qspr研究

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1、北京化工大学硕士学位论文咪唑类离子液体粘度数据的收集与QSPR研究姓名：韩超申请学位级别：硕士专业：化学工程与技术指导教师：陈晓春20100601摘要咪唑类离子液体粘度的数据收集与QSPR研究离子液体是近十几年内才发展起来的一种全新的绿色溶剂，因其优异的物理化学性质，已经在诸多领域引起了广泛的研究兴趣。但离子液体有一个不足的地方，就是其粘度高(通常比传统有机分子型溶剂高1～3个数量级)，高粘度已经成为制约离子液体工业化应用的瓶颈之一，如何降低其粘度成为离子液体研究领域的一个关键问题。然而目前人们对离子液体粘度的认识还很有限

2、，因此，建立起离子液体微观结构与宏观粘度之间的定量关系，揭示离子液体粘度高的微观本质，对于低粘度离子液体的定向合成与设计有重要的意义。基于此，本文主要开展了如下研究：1)建立了咪唑类离子液体粘度的数据库，收集了1983"-2009年间的粘度数据，共包括1731条数据条目，涉及255种离子液体(79种阳离子，71种阴离子)；2)基于所建数据库，定性分析了影响离子液体粘度的一些因素，发现了温度、压力、阳离子上的烷基侧链、阳离子C(2)位置甲基化、阴离子结构等对粘度的影响规律；3)从数据库中选出四类咪唑离子液体进行了定量结构性质

3、关系(QSPR)研究，得到了较好的拟合模型(相关性系数R2>0．92)，结果表明，阴阳离子间的静电作用对咪唑类离子液体粘度的影I北京化工大学硕士学位论文响很大，其它诸如氢键、范德华作用及分子体积、对称性、极化率等对粘度也有一定影响；4)将咪唑类离子液体粘度的QSPR结果与传统分子型有机溶剂粘度的QSPR结果进行了比较，发现，不同于分子型有机溶剂，在咪唑类离子液体中，阴阳离子间的静电作用是影响粘度的主要因素之一，而氢键作用、范德华作用次之。关键词：咪唑离子液体，粘度，QSPR，数据库IIDATAANDQSPRSTUDYFOR

4、VISCOSITYOFIMIDAZOLIUM—BASEDIONICLIQUIDSABSTRACTOwingtosomedesirableproperties，ionicliquids(ILs)haveattractedincreasinginterestsandapplicationsinmanydomains．Unfortunately,however,theygenerallyhavemuchhigherviscositiesthanconventionalmolecularsolvents，whichresultst

5、osomeproblemsofhandlingortransferringinchemicalprocessing．ILswithlowerviscosityaredesired．Therefore，understandingtherelationshipbetweenmicro-structureandmacro-viscosityalongwithacomprehensiveviscositydataisimportantforthesynthesisandrationaldesignoflLswithlowvisco

6、sity．Inthiswork：1)Acomprehensivedatabaseonviscositiesofionicliquids，whichhasbeencollectedfrom142kindsofliteraturesourcesintheperiodfrom1984through2009，wasestablished．Thecationsandanionswerenamedandorderedaccordingtotheirmolecularweight．Therearetotally79kindsofcati

7、ons，71kindsofanionsand1731piecesofdata．2)Basedonourdatabase，wegotthequalitativeanalysisofionicliquidstructureontheviscosityandfoundthatthetemperature，pressure，cationalkylsidechainonthecationC(2)positiontoreplacetheanionstructureaffecttheviscosity；3)quantitativestr

8、ucture-propertyrelationship(QSPR)studyisperformedforfourselecteddatasets．Thefourcorrelationsare111北京化工大学硕士学位论文obtainedwithR>0．93，andquantum-chemicaldesc