Поиск в базе сайта:
Синтез и физико-химическая характеризация ионных жидкостей на основе морфолинового и пиперидинового колец icon

Синтез и физико-химическая характеризация ионных жидкостей на основе морфолинового и пиперидинового колец




Скачать 24.54 Kb.
НазваниеСинтез и физико-химическая характеризация ионных жидкостей на основе морфолинового и пиперидинового колец
Дата конвертации23.05.2015
Вес24.54 Kb.
КатегорияТексты

Синтез и физико-химическая характеризация ионных жидкостей на основе морфолинового и пиперидинового колец

Левина Анастасия Олеговна

Студент

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,

химический факультет, Москва, Россия

E-mail: nanolvenok@mail.ru

Синтез и исследование свойств ионных жидкостей в последнее время вызывают огромный интерес ученых, ввиду широких перспектив их практического применения в качестве растворителей, электролитов, экстрагентов и катализаторов. Они также имеют массу приложений в органическом и неорганическом синтезе, высокоэффективных системах хранения и преобразования энергии.

Целью данной работы являлся синтез и физикохимическая характеризация новых ионных жидкостей - N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)морфолиния бис-(трифторметилсульфонил)имида и N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)пиперидиния бис-(трифторметилсульфонил)имида. Эти соединения могут являться перспективными электролитами для использования в суперконденсаторах и литийионных аккумуляторах ввиду широкого диапазона их электрохимической устойчивости, а также предположительно высокой константой комплексообразования с ионами лития.

Синтез ионных жидкостей осуществляли в три стадии. В первой стадии получали N-метилморфолин и N-метилпиперидин по реакции Эшвайлера-Кларка из морфолина и пиперидина соответственно. Вторая стадия заключалась в синтезе бромидов N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)морфолиния и N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил) пиперидиния, далее производили обмен бромид-аниона на анион - бис-(трифторметилсульфонил)имид. Очистку проводили методом колоночной хроматографии на комбинированной колонке с силикагелем и окисью алюминия с ацетонитрилом в качестве элюента. Структуру полученных ионных жидкостей подтверждали методом ЯМР спектроскопии на ядрах 1H и 13С. Синхронный термический анализ, совмещенный с масс-спектрометрометрий, показал этапы разложения ионных жидкостей, что позволило идентифицировать продукты пиролиза. По ДСК кривым определены температурные интервалы плавления и стеклования ионных жидкостей. Выявлена также зависимость электропроводности их растворов в ацетонитриле во всем диапазоне концентраций, из чего рассчитаны константы диссоциации растворов жидкостей минимальной концентрации. По результатам ЦВА определены величины электрохимических диапазонов стабильности ионных жидкостей и их растворов в ацетонитриле, соответствующих максимальной электропроводности. Проведены температурные зависимости электропроводности и рассчитаны энергии диссоциации электропроводности

Показано, что максимум электропроводности раствора N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)морфолиния бис-(трифторметилсульфонил)имида составляет 5,3 См/м, при концентрации – 0,906М, а в случае N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)пиперидиния бис-(трифторметилсульфонил)имида – 5,6 См/м, при концентрации - 1,1 М. Исследованные ионные жидкости имеют широкое электрохимическое окно, которое составляет 4,8 В. Электрохимическая устойчивость раствора N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)морфолиния бис-(трифторметилсульфонил)имида в ацетонитриле значительно увеличилась и составила 5,5В. В системе N-метил-N-(2-(2-метоксиэтокси)этил)пиперидиния бис-(трифторметилсульфонил)имида – ацетонитрил электрохимическое окно не изменилось, но потеряло симметричность. На основании температурной зависимости удельной электропроводности ионных жидкостей рассчитана энергия активации электропроводности, которая составляет 35,9 кДж/моль для морфолиновой ионной жидкости и 27,1 кДж/моль для пиперидиновой.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией