共通アニオン誘起によるイオン液体+イオン液体混合物の劇的な相挙動変化に関する研究

普通阴离子引起离子液体+离子液体混合物剧烈相行为变化的研究

• 批准号: 22K04796
• 负责人: 下村 拓也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04796/
• 关键词: 相分離; イオン液体+イオン液体混合物; イオン液体＋イオン液体混合物

本年度はまず初めに、これまで共通アニオンとして用いてきたbis(trifluoromethanesulfonyl)amide ([TFSA]-)に変えて、より疎水性が低いtrifluoromethanesulfonate ([OTf]-)をアニオンとするイミダゾリウム系イオン液体とホスホニウム系イオン液体を合成した。これらのイオン液体を用いて[OTf]-を共通アニオンとするイミダゾリウム系イオン液体+ホスホニウム系イオン液体混合物を調製し、相分離挙動を観測した。また、イミダゾリウムカチオンとホスホニウムカチオンのアルキル鎖長を変化させ、イオン液体混合物の相分離挙動におよぼすアルキル鎖長の効果も観測した。今回調製した[OTf]-を共通アニオンとするイミダゾリウム系イオン液体+ホスホニウム系イオン液体混合物は1.冷却すると相分離を起こす、2.イミダゾリウムカチオンのアルキル鎖長を伸ばすと相分離温度が低下する、3.ホスホニウムカチオンのアルキル鎖長を伸ばすと相分離温度が上昇する、ということが明らかになった。これらの特徴は、[TFSA]-を共通アニオンとするイミダゾリウム系イオン液体+ホスホニウム系イオン液体混合物と同様であった。また、混合物の相分離挙動におよぼす共通アニオンの影響を比較したところ、[OTf]-を共通アニオンとする混合物の相分離温度は、[TFSA]-を共通アニオンとする混合物の相分離温度よりも約120℃高いことが明らかになった。このことから、疎水性の低い共通アニオンを持つ混合物ほど相分離温度が高くなることが示唆された。

今年，我们将首先推出一种阴离子为三氟甲磺酸盐（[OTf]-）的咪唑基离子液体，其阴离子具有较低的疏水性，以取代目前常用的双（三氟甲磺酰基）酰胺（[TFSA]-）。阴离子并合成了鏻基离子液体。利用这些离子液体，我们制备了以[OTf]-为公共阴离子的咪唑基离子液体和鏻基离子液体的混合物，并观察了它们的相分离行为。我们还改变了咪唑鎓阳离子和鏻阳离子的烷基链长度，并观察了烷基链长度对离子液体混合物的相分离行为的影响。本次制备的以[OTf]-为共同阴离子的咪唑鎓类离子液体+鏻类离子液体混合物 1.冷却时发生相分离 2.当咪唑鎓阳离子的烷基链长度延长时，相分离温度降低。 3. 结果表明，增加鏻阳离子的烷基链长度会提高相分离温度。这些特性与以[TFSA]-为共同阴离子的咪唑基离子液体+鏻基离子液体混合物的类似。此外，当比较常见阴离子对混合物相分离行为的影响时，以[OTf]-作为常见阴离子的混合物的相分离温度高于以[TFSA]-作为常见阴离子的混合物。结果显示温度高出约120℃。这表明具有较少疏水性的常见阴离子的混合物具有较高的相分离温度。