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离子液体(Ionic liquids)是在绿色化学的框架下发展起来的全新的介质和“软”功能材料,由于其独特的物理化学特性和可设计性,使其在清洁生产,有机合成,分析化学等领域显示出广泛的应用前景。在各类离子液体中,胺型离子液体由于原料廉价易得、合成方便、毒害性小而备受关注。目前对于胺型离子液体结构的认识尚处在初步探索阶段,还没有完全找到离子液体的性质随结构变化的规律,所以对于胺型离子液体的进一步开发和应用受到很大的限制。本论文采用量子化学计算、实验及图谱相结合的方法,从研究胺型离子液体的内部结构出发,进一步扩展到胺型离子液体的合成反应机理的研究。第一部分胺型离子液体的合成采用廉价的起始原料,在无溶剂条件下,一步合成得到胺型离子液体(包括酰胺型和醇胺型离子液体)。通过红外谱图分析了酰胺型和醇胺型离子液体的合成机理。测定总结了胺型离子液体的一些物理化学性质规律。第二部分胺型离子液体的微观结构利用密度泛函理论(DFT)对胺型离子液体的微观结构进行了进一步的探讨。主要分为无水和含水分子两个方面来研究酰胺型和醇胺型离子液体内部阴阳离子之间、阴离子与水分子、阳离子与水分子之间的相互作用。研究发现,无水分子的胺型离子液体的体系中,阴阳离子主要通过离子氢键的作用形成稳定的结构。与咪唑型离子液体不同的是,阳离子中N原子形成的氢键是导致胺型离子液体的粘度的增大的原因。在含水分子的胺型离子液体的体系中,水分子可以和亲水的BF4-阴离子形成强氢键作用,它们在离子液体中可以形成BF4-...H2O和H2O...BF4-...H2O的结构。胺型离子液体中阳离子也可以和水分子形成强氢键作用,其氢键键能范围在30～100 kJ·mol-1之间。第三部分胺型离子液体的合成机理此部分在上面的研究基础上对胺型离子液体合成反应机理进行研究。研究表明,胺型离子液体的合成反应路径为R→IM→TS→P。酰胺型离子液体的合成中,整个反应的热效应为-19.27 kJ·mol-1,中间体IM1要通过70.58 kJ·mol-1的能垒达到过渡态TS1。它为整个过程速率控制步骤。醇胺型反应中,IM2→TS2途径为反应的速率控制步骤,整个反应的热效应为-17.56 kJ·mol-1。