材料化学毕业论文羟基功能化离子液体萃取氨基酸研究专业：材料化学摘要目前 ,对离子液体用于萃取的研究还处于初级阶段 ,这些都限制了离子液体进一步的发展和应用。
但是 ,离子液体的出现给传统的分离科学注入了新的内容、开辟了新的研究领域。
除此之外，离子液体具有独特的性质 ,使其在有机物萃取分离领域都有着广泛的应用。
未来的目标是设计和合成出更多的粘度低、高效、专一性好的离子液体 ,以便满足各种分离的需要；并且从离子液体结构性能方面进行深入的研究 ,得出整套的物性和结构方面的参数 ,如综合毒性数据、热力学数据及动力学数据等[2,3]。
离子液体作为环境友好型溶剂已得到广泛的应用，目前应用离子液体从水溶液萃取有机物最大的困难在于离子液体的流失，无论离子液体在水中的溶解度多小，萃取过程都会造成一部分离子液体进入到水相中。
由于离子液体的高昂价格及其对环境的未知毒性使萃取过程目前无法大规模工业应用。
但应用离子液体对某些有机物的高萃取性，用其富集环境中的有机物用于分析化学则可以肯定的说前景是乐观的[6-7]。
氨基酸的萃取分离是目前氨基酸生产环节的难题之一。
故，本项目拟制备羟基功能化的离子液体，增强氨基酸和离子液体之间的亲和力，提高离子液体对氨基酸的萃取富集能力。
关键词：离子液体萃取氨基酸烷基咪唑ABSTRACTAt present, ionic liquids is still in the initial stage in the extraction process; these are limiting the further development and application of ionic liquids.However, the emergence of ionic liquids to the traditional separation of science into a new and opened up a new areas of research. The unique properties of ionic liquids to have a wide range of applications in the organic extraction separation of areas. The future goal is to design and synthesize lesser viscosity, high efficiency, good specificity ofionic liquids ,in order to meet the needs of a variety of separation;and from the ionic liquid structure and properties of in-depth study, obtained the whole set of physical properties and structural parameters, such as comprehensive toxicity data, thermodynamic data and kinetic data.Ionic liquids as environmentally friendly solvents have been widely used, a difficulty of the application of ionic liquid in extraction of organics from aqueous solutions is their loss in water.No matter the solubility of ionic liquids in the water more small, extraction process can create part of ionic liquid into the water phase, due to the high price of ionic liquids and its effect on the environment of unknown toxicity makes the extraction process can not be large-scale industrial applications.But the application of ionic liquids for some organic high extraction, and use from the enriched environment of organic matter for the analysis of chemical，you can say the outlook is optimistic.The amino acid extraction separation is one of the problems of the amino acid production processes. Therefore, this project was to prepare hydroxyl function of ionic liquids ionic liquid, to enhance the affinity between the amino acids and the ionic liquid to improve the ionic liquid extraction enrichment capability of amino acids.Key words：Ionic liquids、Extraction、amino acid、alkyl imidazole目录摘要 (2)1引言 (4)1.1 概论 (4)1.2 离子液体的种类 (6)1.3 离子液体的特性 (6)1.4 离子液体在萃取方面的应用 (7)1.5 离子液体化学的科学问题 (8)1.6 研究的展望 (9)2 实验部分 (10)2.1 试验材料 (10)2.1.1 主要实验仪器和测试设备 (10)2.1.2 化学试剂与药品 (11)2.2 实验原理 (11)2.3 实验方法 (12)2.3.1 离子液体1-丁基-3-(1-己醇基)-咪唑盐合成 (12)2.3.2 萃取过程 (13)3 实验结果分析与讨论 (14)3.1 结构表征 (14)3.1.1产物的1H—NMR分析 (14)3.1.2 产物的FT—IR分析 (16)3.2结果与讨论： (17)3.2.1 pH的影响 (17)3.2.2 萃取时间的影响： (17)3.2.3 离子液体阴离子类型对萃取效率的影响 (18)3.2.4 水相体积与离子液体相体积比对萃取的影响 (19)3.3 与文献方法比较 (19)致谢 (21)参考文献 (22)1引言1.1 概论离子液体是指主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成、并在100℃下呈液态的熔盐体系[1]。
它们具有种类多、不可燃、液程范围宽、蒸汽压低、电化学窗口宽、溶解性能可调等绿色化学溶剂特点，从而受到学术界和工业界的关注。
20 世纪80年代早期，QUILL的K. R. Seddon教、英国BP公司和法国的IFP等研究机构开始探索离子液体作为溶剂与催化剂的可能性，这标志着离子液体系统的研究的开始[4]。
近几年来，离子液体作为一种“绿色”溶剂和催化剂的“载体”在催化和有机反应过程中发挥了独特的作用，正在受到世界各国催化界与石化企业界的接受和关注。
近年来 ,功能性离子液体的研究成为新的热点，因为功能性离子液体除了作为溶剂以外，还具有一定的催化作用，如 D. C. Forbes，J. H. Davis J r等人合成了酸性离子液体，并将其用于酯化和缩醛化反应中取得了较高的收率。
化学，作为自然科学的重要领域，在丰富人类的知识宝库和满足人们的衣食住行等各方面需求中发挥了积极和不可替代的作用[14-16]。
然而，传统化学反应及相关的化学工业对环境造成严重污染。
在反应过程中大量使用的易挥发性有机溶剂，成为污染的重要来源。
作为一种新型的绿色溶剂 , 离子液体在有机合成、催化、电化学和分离过程等领域受到广泛关注。
功能化离子液体作为离子液体的一个重要分支，充分利用离子液体的“可设计性”，针对特定的应用目的或实际需要而合成的，比传统离子液体具有更高选择性和实用性。
功能性离子液体也可以应用于有机合成、电化学及分析化学等领域。
在分析化学方面，主要用于萃取分离有机物、C02及金属离子等[9,10]。
离子液体选择性的溶解能力和合适的液态范围使其在多种液-液萃取中得到了广泛的应用，被称作液体“分子筛”。
如利用离子液体从水中萃取氨基酸、金属离子 , 核废燃料的萃取等[14,15]。
氨基酸是生物有机体的重要组成部分, 是组成蛋白质的基本单元，具有极其重要的生理功能。
提取和精制是氨基酸工业生产中的一个重要环节，在其投资费用中占有很大比例。
研究提取与精制技术，对氨基酸工业的发展致关重要。
离子液体的性质是由离子液体的结构和阴、阳离子之间的相互作用决定的，通过调整离子液体中阴、阳离子的结构可能改变离子液体的物理和化学性质。
因此，在分子中引入功能化官能团来修饰咪唑类离子液体呈现了新的研究领域。
迄今为止,烷基咪唑类离子液体仍然是最受关注的离子液体。
在本文中，使用烷基咪唑为原料合成羟基功能化咪唑离子液体[23]。
利用核磁共振光谱对合成产物进行了分子结构分析并考察了该离子液体在常用有机溶剂中的溶解性能。
1.2 离子液体的种类离子液体是由阴阳离子构成的离子流体或低温熔盐，阴阳离子之间的众多组合方式决定了离子液体的品种和数目非常繁多。
但直到目前，人们所认知的室温离子液体仍为数很少[10,12]。
目前研究的有机阳离子主要有以下四类：咪唑类、吡啶类、季铵盐类、季鳞盐类四种。
而阴离子则分无机阴离子和有机阴离子。
其中无机阴离子主要为卤化物类，如PF6-、BF4-、Br-、C1-、I-、[Al2Cl7]-、[AlCl4]-等，其中，[Al2Cl7]-和[AlCl4]-。
易溶于水发生水解，生成具有腐蚀性的HCl。
有机阴离子则主要为含氟阴离子，如[(CF3S02)2N-、[CF3S03]-、[CH3C02]-、[CF3C02]-等[20]。
离子液体组成及其主要结构如图1-1所示。
图1-1离子液体的基本组成1.3 离子液体的特性物理性质：(1)凝固点：离子液体的凝固点与结构之间没有严格的关系。
但含有对称阳离子的离子液体比那些含有不对称阳离子的具有更高的凝固点[6]。