利用順磁共振的超精細耦合常數研究離子液體的極性

《利用順磁共振的超精細耦合常數研究離子液體的極性》是依託浙江大學，由李浩然擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：利用順磁共振的超精細耦合常數研究離子液體的極性
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：李浩然
• 項目類別：面上項目

項目摘要

離子液體由於陽離子或陰離子比較大且不對稱，其極性不容易用傳統的偶極矩等參數定義。本項目擬採用離子液體中有機自由基探針或離子液體自身的順磁共振參數超精細耦合常數來研究其極性，建立描述離子液體極性的新方法，並與其它方法進行比較，從而解釋離子液體在一些實際套用中所表現的性質。

結題摘要

溶劑極性在許多方面都有重要的套用，已經有超過180種溶劑極性參數被提出並研究，但是卻一直都沒有一個明確的定義，因此，溶劑極性參數間的相互關聯就尤為重要。特別是在離子液體這種特殊的溶劑被發現之後，它的極性大小也是人們一直想要了解的。本項目提出有機自由基探針的A值是表征離子液體極性的最佳參數之一，我們建立了有機自由基探針的A值與離子液體極性之間的定量關係模型，將第一配位圈的概念引入反應場理論，提出了修正的反應場模型，並將修正的反應場成功套用到了離子液體體系中，統一了離子液體與分子溶劑的極性。得到的離子液體極性次序如下：伯、仲、叔胺鹽＞吡啶鹽≈咪唑鹽≈吡咯鹽≈哌啶鹽≈嗎啉鹽＞季銨鹽≈季鏻鹽≈胍鹽。 將氮中心自由基作為離子液體極性探針，離不開電子順磁的超精細常數（A值）的基礎理論研究工作，我們用不同極化基組的B3LYP密度泛函研究了含孤對與不含孤對電子的氮中心自由基的超精細結構，得到了與文獻相當的結果。 配合物離子液體作為新興的一類功能離子液，對其極性的研究工作較少，我們通過電子順磁共振等譜學手段表征了其A值等相關物化性質。另外將配合物離子液體作為極性探針，我們測定了其在一系列分子溶劑和離子液體體系中的EPR譜圖，得到了大量溶劑極性參數數據——A值。 綜上，我們提出了一種普適性的離子液體極性標度，得到了離子液體極性次序，同時採用量化計算從分子層面驗證模型的正確性，揭示了影響離子液體極性的微觀結構因素，並且探討了配合物離子液體在不同傳統溶劑中的自身EPR參數與其極性行為之間的關係。本項目研究為離子液體極性的研究提供新的視角。