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葡萄糖酸类离子液体是一类新型的离子液体,与传统的离子液体相比,它具有较好的生物可降解性,在实际应用中具有潜在的价值。葡萄糖酸类离子液体的物理化学性质是其在实际应用的前提和基础。本文合成了葡萄糖酸类离子液体,研究了离子液体与分子溶剂的相互作用,为此类离子液体的进一步研究和工业应用提供理论指导和基础数据。本文得到了国家自然科学基金资助课题(No.20973055)和河南省高校创新人才基金的资助,主要研究内容如下:1.首次合成了7种葡萄糖酸类离子液体([Cnmim][C6H11O7], n=2,4,6,8,10,12,14)。在298.15K下,精确测定了其在水及有机溶剂(甲醇,丙醇)中的密度,计算了这些离子液体在溶剂中的表观摩尔体积和无限稀释表观摩尔体积。探讨了溶剂的性质和离子液体阳离子侧链烷基的长度对离子液体-分子溶剂相互作用的影响规律。结果表明:(1)同种溶剂中,离子液体的无限稀释表观摩尔体积随着烷基链的增长而增大。(2)不同溶剂中,离子液体在水中的无限稀释表观摩尔体积的值大于其在醇中的值。2.在298.15K下,精确测定了葡萄糖酸类离子液体([Cnmim][C6H11O7], n=2,4,6,8,10,12,14)在水及有机溶剂(甲醇、乙醇、丙醇)中的粘度,计算了离子液体在溶剂中的粘度B-系数,讨论了该类离子液体的粘度B-系数随着阳离子烷基链长度以及溶剂性质的变化规律。结果表明:(1)同一种溶剂中,葡萄糖酸类离子液体的粘度B-系数随着咪唑阳离子烷基侧链的增长而不断增大。(2)同一种葡萄糖酸类离子液体在不同溶剂中的粘度B-系数的大小变化顺序是:B(甲醇)<B(水)<B(乙醇)<B(正丙醇)。3.在298.15K下,精确测定了7种葡萄糖酸类离子液体([Cnmim][C6H11O7], n=2,4,6,8,10,12,14)在水及有机溶剂(甲醇、乙醇、丙醇)中的电导率,计算了它们在溶剂中的极限摩尔电导率Λm0和缔合常数KA。讨论了溶剂的性质和阳离子侧链烷基的长度对葡萄糖酸类离子液体极限摩尔电导率以及缔合常数的影响。结果表明:(1)同种溶剂中,葡萄糖酸类离子液体的极限摩尔电导率随着阳离子上烷基侧链的增长而降低;葡萄糖酸类离子液体在水中的缔合常数随着咪唑环上烷基侧链的增长而增大,而在醇中缔合常数则随着咪唑环上烷基侧链的增长而减小。(2)葡萄糖酸类离子液体的极限摩尔电导率变化的大小顺序是:Λm0(甲醇)> Λm0(水)> Λm0(乙醇)> Λm0(正丙醇);而葡萄糖酸类离子液体的缔合常数变化的大小顺序是:KA(水)<KA(甲醇)<KA(乙醇)<KA(正丙醇)。4.在298.15K下,利用电导研究了葡萄糖酸类离子液体([Cnmim][C6H11O7], n=8,10,12,14)在水中的簇集行为。计算了离子液体在水溶液中的临界簇集浓度(CAC)、簇集自由能(ΔGmo)以及簇集体的离子化度(α)。分析了阳离子烷基链的长度对离子液体簇集行为的影响。因此,可以通过改变离子液体阳离子烷基链的长度调控离子液体的簇集行为。5.在298.15K下,精确的测定了[Cn(mim)2]Br2和[Cn(mim)2][C6H11O7]2(n=4,5,6)6种双阳离子的离子液体在水溶液中的密度和粘度,计算了离子液体在水溶液中的无限稀释表观摩尔体积和粘度B-系数,讨论了烷基连接链的长度和不同阴离子对其体积和粘度性质的影响。结果表明:离子液体在水溶液中的无限稀释表观摩尔体积和粘度B-系数均随着烷基连接链的增长、阴离子体积的增大而增大。