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离子液体具有不挥发、溶解性强、可设计、热稳定性好、环境友好等优异特征。论文设计的氯化金属盐磁性离子液体具有离子液体和磁性功能的双重特性,因此将在包括化学反应中的催化领域以及磁性液体材料中展现良好的应用前景。
论文以N-甲基咪唑和吡啶为原料,通过烷基化反应,合成了5种新型不同碳链长度连接基团的阴离子为卤离子的含羟基或双键的功能化离子液体,进一步将它们分别与六水氯化铁配位结合具有功能键的磁性离子液体,即N-(2-羟乙基)-N-甲基咪唑四氯化铁盐10、N-(6-羟己基)-N-甲基咪唑四氯化铁盐11、N-(烯丙基)-N-甲基咪唑四氯化铁盐12、N-(2-羟乙基)吡啶四氯化铁盐13、N-(6-羟己基)吡啶四氯化铁盐14。经振动样品磁强计测定,发现以上化合物均具有磁性,其质量饱和磁化强度(Ms)在0.22-0.31 emu/g之间,其中N-(2-羟乙基)-N-甲基咪唑四氯化铁盐[HOC2mim]Fe(Ⅲ)Cl4的磁性相对较强。相关化合物结构分别通过核磁共振氢谱、红外光谱、拉曼光谱等分析手段予以表征。
为研究各种金属盐与磁性的关系,进一步采用不含功能基的1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl、以及含功能基的N-(2-羟乙基)-N-甲基咪唑氯盐为原料,分别与三氯化铁、氯化亚铁、氯化锰、氯化钴、氯化镍配位,制备了10种氯化金属盐类离子液体,其中与氯化亚铁、氯化锰、氯化钴、氯化镍配位形成的8种氯化金属盐为新化合物。经振动样品磁强计测定,三氯化铁型离子液体磁性最好,其中1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁盐、以及N-(2-羟乙基)-N-甲基咪唑四氯化铁盐的Ms值分别为0.28和0.31emu/g。
综上所述,论文共合成14种磁性离子液体,其中新化合物13种,其磁性行为通过振动样品磁强计予以初步探索,结果表明各种磁性液体都具有一定的质量饱和磁化强度,其中以四氯化铁盐型为最好。