基于COSMO-RS模型研究基团修饰[EMIM][OAC]的离子液体对乙腈-水汽液平衡的影响

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以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][OAC])为基准,通过分别在阴阳离子上修饰胺基(—NH2)、羟基(—OH)、腈基(—CN)、卤素(Br、F)等,虚拟设计了15种阳离子和21种阴离子组成的离子液体(IL)。采用基于COSMO-RS模型的COSMOtherm X软件计算了所设计的离子液体对乙腈-水混合物恒压汽液相平衡的影响,探索了修饰基团的种类、离子液体结构对乙腈相对挥发度的影响规律。研究发现,在阳离子碳链上修饰—NH2,阴离子(醋酸根和丙酸根)羰基的邻碳上进行单一的—OH修饰能促进乙腈与水的分离,且阳离子修饰的—NH2数越多,促进分离的效果越明显,其他嫁接方式未取得好的分离效果。虚拟设计的两种阳离子(1-胺乙基-3-甲基咪唑、2,2,2-三胺乙基-3-甲基咪唑)与3种阴离子(羟基乙酸、2-羟基丙酸、2-羟基-3-胺基丙酸)组合的离子液体分离效果明显比[EMIM][OAC]好。
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