离子液体1-仲丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的微波辅助合成、晶体结构及热稳定性

摘要

以具有支链结构的溴代仲丁烷作为烷基化试剂, 在微波辐射下采用两步法合成了1-仲丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([s-bmim][PF6])离子液体. 在配比为V(水)∶V(乙醇)∶V(甲苯)=0.16∶2.84∶7的混合溶剂体系中, 培养出晶型完整的长约11 mm的离子液体大单晶体. 通过单晶体X衍射研究了[s-bmim][PF6]的晶体结构. [s-bmim][PF6]属于三斜立方晶系, 空间群为P2(1)/m, 晶胞参数为a=0.9042(4) nm, b=0.8213(3) nm, c=0.9775(4) nm, γ=116.618°(6), Z=2, V=64.909(4) nm3, Dc=1.454 g/cm3, μ=0.265 mm-1, F(000)=292. 在[s-bmim][PF6]晶体结构中, 阴阳离子间的离子键仍然是主要的, 同时还存在氢键和阳离子-阳离子间的非键斥力作用. 研究结果表明, [s-bmim][PF6]的支化烷基结构对其晶体有效堆积、熔点、液程范围以及热分解温度等性质具有重要影响.