季膦离子液体中的酸度尺度及其对二氧化碳吸收的影响

《The Journal of Organic Chemistry》：Acidity Scale in a Quaternary Phosphonium Ionic Liquid and Its Implication on Carbon Dioxide Absorption

通过紫外-可见光谱法建立四（4-苄基苯基）磷鎓草酸频哪胺盐中23种有机布朗斯特酸的酸度标尺，范围为5.4-22.2（约17个pK单位）。结果显示该QPIL阴离子自由度高于咪唑啉盐，影响溶剂化行为。进一步合成阴离子修饰的QPIL，发现其CO2吸收能力显著优于其他离子液体，且碱性越强的QPIL吸收速率越快、容量越高，表明吸收机制与阴离子碱性密切相关。

　　

王振|牛倩航|刘伟|郑永军|纪鹏举

化学与环境工程学院，安阳工学院，355418，安阳455000，中国

在这项研究中，我们采用紫外-可见光谱法在一种代表性的季铵离子液体（QPIL）[P_4,4,4,16][OTf]（含水量为100 ppm）中建立了一个包含23种具有不同结构和电子特性的有机布朗斯特酸的酸度标度。该酸度标度的范围为5.4至22.2，覆盖了大约17个pK单位。我们发现[P_4,4,4,16][OTf]对一些非常强的碱具有较好的稳定性。通过比较不同溶剂中的酸度以及进行回归分析，我们发现[P_4,4,4,16][OTf]的相反离子比基于咪唑的离子液体更为稳定，这一特性决定了QPIL的溶剂化行为。基于建立的酸度标度，我们还研究了QPILs对二氧化碳（CO₂）的吸收能力。为了研究QPILs对CO₂的吸收，我们合成了一系列阴离子功能化的QPILs，即[P_4,4,4,16][X]，并测量了它们的吸收能力和吸收动力学。结果表明，[P_4,4,4,16][X]的最大吸收能力远高于其他类型的离子液体；而且碱性更强的QPIL具有更快的吸收速率和更高的吸收能力。动力学曲线和相关性分析表明，[P_4,4,4,16][X]中CO₂的吸收能力和机制与其阴离子的碱性密切相关。