咪唑类离子液体粘度数据的收集与QSPR研究

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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,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。
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