碱性稳定的C2-取代咪唑基阴离子交换膜

摘要

本工作研究了咪唑盐和咪唑类碱性阴离子交换膜(AEMs)的耐碱性,合成和表征了C2-取代的(甲基,异丙基或苯基)咪唑盐,3-乙基-1,2-二甲基咪唑溴([EDMIm][Br]),3-乙基-2-异丙基-1-甲基咪唑溴([EIMIm][Br]),和3-乙基-1-甲基-2-苯基咪唑溴([EMPhIm][Br]).C2-取代对咪唑盐耐碱性的影响通过1HNMR和13C NMR来进行分析.通过C2-未取代的咪唑盐与3-乙基-1-甲基-2-苯基咪唑溴([EMPhIm][Br]的比较,C2-取代的咪唑盐的耐碱性在高温下增强了,这是因为取代基的位阻现象,在氢氧化攻击下保护了咪唑阳离子.此外,理论计算表明较高的LUMO能量也可以提高咪唑盐的耐碱性.发现C2-取代的咪唑盐的耐碱性顺序是[EDMIm][Br]＞ [EIMIm][Br] ＞[EMPhIm][Br].本工作提供了一项简便的方法来提高C2-取代的咪唑盐的化学稳定性,其在碱性阴离子交换膜制备上有着潜在的应用.