酸性离子液体H₀的测定及盐效应的影响

摘要

离子液体的催化活性与其酸度的大小密不可分,而Hammett酸度函数（H₀）是一种表示酸度的重要参数.本文合成了一系列可用于三聚甲醛合成过程的吡咯烷酮类和咪唑类离子液体,并对其在水溶液中的H₀进行了系统的实验和理论研究,比较了阴、阳离子结构和溶剂的选择对酸度的影响规律.研究了盐效应对1-丙基磺酸-3-甲基咪唑甲烷磺酸盐（[C₃SMIM][MSA]）、甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸和硫酸的H₀的影响.结果表明,阴离子对酸度的影响更加显著.当阴离子相同时,阳离子取代基的碳链越长,酸度越强;当阳离子相同时,阴离子的电荷密度越小,酸度越强;对于同一类型的离子液体,磺酸功能化的离子液体比未功能化的离子液体酸度要强.大部分盐类起的是盐析效应,对酸度起增强作用,少数盐会减弱酸度,如对甲苯磺酸钠和1-丙基磺酸-3-甲基咪唑内盐（C₃SMIM）等,这些盐的共同特点是具有较大的离子尺寸,电荷密度较低.

关键词

离子液体 / Hammett酸度函数 / 盐效应 / 三聚甲醛