1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐的合成与应用

介绍

1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐的化学式为C8H11F3N2O2，外观为无色液体。它属于一种离子液体。

1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐

合成

35 mL的1-甲基咪唑与90 mL的溴乙烷混合于250 mL圆底烧瓶，在干燥的氮气氛下回流8 h， 得油状液体。过夜冷却，得到白色固体，再溶于50 mL热乙腈，在干氮气氛下过滤.于滤液加100 mL乙酸乙酯，冷却到-15 ℃，过滤得沉淀，在50 mL乙腈中重结晶、过滤，真空干燥36 h得[EMIm]Br 69.3 g (产率57.6%).将13.7 g NH4CF3COO加入到200 mL含20.0 g [EMIm]Br的乙腈溶液中，搅拌2 d，过滤除去白色的NH4Br，旋转蒸发除去乙腈，所得1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐，在60 ℃下真空干燥8 h，产量20.5 g(产率87.5%)[1]。

电化学应用

Makoto Ue[2]等利用直流恒流充放电方法测定EMIF·2.3HF的电化学性能，发现离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐的比电容极其依赖于它的电化学窗口。[EMIm]CF3COO的电化学窗口宽(3.4V)， 在1.0～2.0V电压范围内，其EDLC的充放电时间逐渐随外加电压的增加而增加，并且呈规则的V～t变化，表明该电极和电解液在高电化学窗口下的电化学性能稳定.单电极比电容可从公式C=2It/△Vm算得，实验表明，上述EDLC比电容随电压的变化基本呈线性增加关系，2.0 V时比电容为208 F/g.这是由于随着电压的增加，电解液离子在较强的电场力下更易进入结构比较复杂的活性炭孔内形成双电层，同时双电层电量的增加幅度大于电压的增加幅度，故而比电容也随之增加.另一方面，电解液/电极界面处的内阻随着电压的升高而增加，实验表明，当电压从1.0 V到2.0 V，对应的内阻分别为84.5 Ω和143.9 Ω，后者几乎增加了近一倍，这显然与EDLC放电的瞬间，其活性炭孔内的离子释放速率比电压的变化速率慢有关。

参考文献

[1]孙国华,李开喜,李强,等.1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐作为电化学双电层电容器电解液的电化学性能[J].电化学,2007,(01):44-49.

[2]Makoto Ue,Masaynki,Takeda,Akiko Toriumi,et al.Application of low-viscosity ionic liquid to the electro-lyte of double-layer capacitors[J].Journal of the Elec-trochemical Society,2003,150(4):A499-A502.