1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑的应用

概述

1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑又名氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑，英文名称1-allyl-3-methylimidazolium chloride，可表示为AMIMCl，分子式与分子量分别为C₇H₁₁ClN₂，158.63，常温常压下表现为白色粉末。

关于1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑的制备，可通过下述步骤实现：将N-甲基咪唑溶于甲苯中，加热到90℃，搅拌，在氩气保护下将氯丙烯滴加进去，过夜，监测反应对反应液点板，N-甲基咪唑反应完毕时结束反应，把反应液用60℃的水泵旋干，然后再用60℃的油泵拉干，得到1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑。该产物的产率高，且结晶效果好，纯度高，为后续的化学和生物实验提供高纯度的标样或样品[1]。

表面性质

采用反相气相色谱(IGC)技 术研究了不同温度下1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑的表面性质。以正己烷，正庚烷，正辛烷和正壬烷作为非极性探针分子测定其在343.15，353.15，363.15和373.15 K温度下的表面色散自由能；以二氯甲烷，三氯甲烷，丙酮，乙酸乙酯，四氢呋喃作为极性探针分子测定离子液体Lewis酸碱性质，并测定了吸附自由能和吸附 自由焓变等热动力学参数。实验结果表明，1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑的酸解离平衡常数Ka为0.34，碱解离平衡常数Kb为1.68，其表面呈Lewis两性偏碱性 特点。在343.15，353.15，363.15和373.15 K温度下，1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑的表面色散自由能分别为52.26，50.82，46.08和42.05 mJ/m²。这一结果对研究离子液体的表面性质及应用有指导作用[2]。

应用

（1）处理纸浆。具体步骤为：将纸浆进行浓缩干燥脱水，然后通入1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑对纸浆进行处理；处理完毕后纸浆用水洗涤除去1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑，然后进入打浆工段进行打浆。水洗除去的1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑经简单除水后循环套用。该发明的方法操作简单，可减少打浆作用对纤维的损伤，提高纸张的物理性能。处理后的纸浆打浆能耗降低，纸浆的纤维质量得到改善，纸张的强度，表面性能和印刷性能等物理指标得到了提高。此外，所用的1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑可循环利用，绿色环保[3]。

（2）制备改性白炭黑/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱，X射线光电子能谱，扫描电镜等方法分析了改性前后白炭黑的微观结构，研究了1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑对SiO₂/NR复合材料结构与性能的影响。结果表明，1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑改性白炭黑可明显提高白炭黑的分散性，减小白炭黑在橡胶基体中的实际分布粒径，提高白炭黑与橡胶基体的界面相互作用，增加橡胶复合材料的结合胶含量，提高复合材料的综合力学性能。当1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑用量为2 phr时，白炭黑在橡胶基体中的分散性最好，分布粒径最小，结合胶含量最高，综合力学性能最好。与未改性的SiO₂/NR复合材料相比，1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑-SiO₂/NR复合材料拉伸强度提高了18%，撕裂强度提高了41.4%，300%定伸应力提高了39.2%，100%定伸应力提高了25%[4]。

（3）制备1-烯丙基-3-甲基卤化咪唑（如1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑）/明胶协同稳定的锡卤钙钛矿量子点。将碳酸铯和明胶溶于水中，发生酸碱中和反应，干燥后获得明胶Cs，溶于离子液体1-烯丙基-3-甲基卤化咪唑（如1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑）中，获得第一混合液；将卤化亚锡溶于离子液体中，加热后注入第一混合液迅速冰浴处理，即可获得离子液体/明胶协同稳定的锡卤钙钛矿量子点。其克服了现有锡卤钙钛矿量子点稳定性差的问题，稳定性，光学性能及环境友好性相较目前锡卤钙钛矿量子点有大幅提升[5]。

参考文献

[1]管世权.1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑的制备方法:CN201410563438.0[P].CN105585531A.

[2]陈亚丽,王强,邓丽霜,等.反相气相色谱法表征1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑离子液体的表面性质[J].色谱, 2013(02):147-150.DOI:10.3724/SP.J.1123.2012.10006.

[3]刘玉,庞志强,杨桂花,等.一种采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物处理纸浆的方法.2011.DOI:CN101806007 B.

[4]王兵辉,熊玉竹,吴胜学,等.离子液体改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能[J].高分子材料科学与工程, 2018, 34(5):8.DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.05.014.

[5]吕斌,郭旭,高党鸽,等.1-烯丙基-3-甲基-卤化咪唑/明胶协同稳定的锡卤钙钛矿量子点及其制备方法:CN202010314997.3[P].CN111500289A.