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（9）常规法合成目标产物（无水乙醇作溶剂）：在只改变反应温度的情况下，一定温度范围[BmIm]OH的产率随着反应温度的升高而增加，当反应温度达到一定值时，目标产物[BmIm]OH产率基本保持不变。此时，最佳反应温度为65℃。
（10）常规法合成目标产物（无水乙醇作溶剂）：在只改变反应时间的情况下，一定范围[BmIm]OH的产率随着反应时间的升高而增加，当反应时间超过一定值时，中间体[BmIm]OH产率反而下降。产率达到最大值时的反应时间即为最佳，此时，最佳反应时间为7h。
（11）常规法合成目标产物（正丁醇作溶剂）：在只改变NaOH与[BmIm]Cl的摩尔比的情况下，[BmIm]OH的产率随着物质的量之比的增加而增加，当NaOH与[BmIm]Cl的物质的量之比达到一定值时，目标产物[BmIm]OH产率基本保持不变。此时，最佳反应摩尔比（[BmIm]Cl/NaOH）为1.1。
（12）常规法合成目标产物（正丁醇作溶剂）：在只改变反应温度的情况下，一定温度范围[BmIm]OH的产率随着反应温度的升高而增加，当反应温度达到一定值时，目标产物[BmIm]OH产率基本保持不变。此时，最佳反应温度为65℃。
（13）常规法合成目标产物（正丁醇作溶剂）：在只改变反应时间的情况下，一定范围[BmIm]OH的产率随着反应时间的升高而增加，当反应时间超过一定值时，中间体[BmIm]OH产率反而下降。产率达到最大值时的反应时间即为最佳，此时，最佳反应时间为8h。
（14）常规法合成目标产物[BmIm]OH，分别在乙醇和正丁醇最佳反应条件下合成[BmIm]OH，发现乙醇作溶剂时产率为92.73%，而正丁醇的产率为78.32%，明显说明了乙醇为最佳反应溶剂。
（15）常规法合成目标产物[BmIm]OH的最佳条件：最佳溶剂为乙醇；最佳反应摩尔比（氯代正丁烷/N-甲基咪唑）为1.1；最佳反应温度为65℃；最佳反应时间为7h。
（16）通过对[BmIm]OH在不同温度下进行失重率的测定，110℃以下[BmIm]OH的失重率很低，最高仅为0.211%，故在110℃下[BmIm]OH的热稳定性很好，可以作为稳定的催化剂；110℃以上[BmIm]OH的失重率在各个温度段的失重率都很高，最低都已达到3.69%，最高失重率达到了惊人的60.49%，故在110℃以上[BmIm]OH的热稳定性很差，不能再作为催化剂使用。
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参考文献
[1] 李学琴, 曹玲, 孟宪锋, 等.离子液体的合成研究进展[J].山东化工, 2009, 38（1）:
25-28.
[2] 马海兵, 杨丽斌, 任慧平.离子液体及其在化学中的应用[J].山东师范大学学报（自
然科学版）, 2005, 3（20）: 32-38.
[3] 钟涛, 乐长高, 谢宗波, 等. 碱性离子液体在有机合成中的应用研究进展[J].有机
化学, 2010, 30（7）: 981-987.
[4] 邓有权.离子液体-21世纪的绿色材料[M].专家新论, 2003, 11.
[5] 王寿武, 冯莉, 陈双平, 等.离子液体及其在有机合成中的应用[J].日用化学工业,
2005, 35（2）: 102- 106.
[6] 赵敏, 王锦堂.离子液体中间体的合成研究[J].化学时刊, 2004, 18（7）: 22-23. [7] 李汝雄, 王建基.绿色溶剂—离子液体的制备与应用[J].化工进展, 2002, 21（1）: 43-
48.
[8] 顾彦龙, 石峰, 邓友全.室温离子液体浸取分离牛磺酸与硫酸钠固体混合物[J].化学
学报, 2002, 65（5）: 532- 536.
[9] 毛微, 李丹东, 赵德智, 等.室温离子液体—一种新型的绿色溶剂与催化剂[J].石油
化工高等学校学报, 2003, 16（3）: 9-14.
[10] 陈学伟, 李雪辉, 宋红冰, 等. 咪唑阴离子型碱性离子液体的合成及其催化
Knoevenagel 缩合反应[J].催化学报, 2008, 29（10）: 43-48.
[11] 钟涛, 乐长高, 谢宗波, 等. 碱性离子液体在有机合成中的应用研究进展[J].有机
化学, 2010, 30（7）: 981-987.
[12] 李娟, 孙辉, 蔡晓晨, 等. 碱性离子液体[BmIm]OH 在Knoevenagel 反应和
Perkin 反应中的应用[J].有机化学, 2007, 27（10）: 1296-1299. [13] 潘长桂, 马晓国. 1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体的微波辅助合成与结构
表征[J].功能材料, 2010, 1（41）: 153-158.
[14] 王赟, 高丹, 梁都.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成研究[J].广州化工, 2011,
39（15）: 81-83
[15] 石家华, 孙逊, 杨春和, 等.离子液体研究进展[J].化学通报, 2002, 12（4）: 243-250.
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致谢
本课题是在我的导师徐鸣老师的精心和悉心关怀下完成的，值此论文完成之际，衷心感谢徐鸣老师的培养。徐老师严谨的科研思路、实事求是的治学态度、渊博的学识、敬业的精神、对科研工作敏锐的洞察能力是我毕生学习的楷模。在此，对徐老师对我学术上的精心指导表示最崇高的敬意和最衷心的感谢。
衷心感谢我的同组同学在实验及论文的写作过程中与我的协力合作。 衷心感谢给予我帮助的每个老师和同学。 衷心感谢教育我四年的中国石油大学胜利学院。
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附录A：
开题报告
1.1 研究目的及意义
室温离子液体是完全由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质。与固态物质相比较它是液态的，与传统液态物质相比较，它是离子的。因而，与其他固体或液体材料相比，离子液体往往展现出独特的物理化学性质，离子液体的主要特点是非挥发性或“零”蒸汽压、低熔点、宽液程、强的静电场、宽的电化学窗口、良好的离子导电、导热性、高热容及热能储存密度、高热稳定性、选择性溶解力。因为这些特点离子液体应用广泛主要在催化方面、分离分析、电化学、功能材料方面的应用，是一类值得研究发展的新型“软”功能材料或介质[1]。
碱性离子液体分为Lewis 碱性离子液体和Br?nsted 碱性离子液体，即能够给出电子对的离子液体为Lewis 碱性离子液体；能够接受质子的离子液体为Br?nsted 碱性离子液体。对于Lewis 碱性离子液体可以通过离子交换法，将具有Lewis 碱性阴离子作为离子液体的配对阴离子，即可得到阴离子具有潜在Lewis碱性的离子液体。而对于Br?nsted 碱性离子液体，这类离子液体的阴离子主要包括碳酸根，氢氧根，硫酸根和磷酸根等，其中以阴离子为OH—的碱性离子液体研究较多硫酸根和磷酸根既可以是质子给体也可是质子受体，即同时具有Br?nsted酸性和Br?nsted 碱性，是一类两性离子。 由于硫酸根和磷酸根是强酸弱碱型离子，所以大多时候用作酸性催化剂。碱性离子液体在有机合成中的应用主要有Michael加成，Mannich反应，Knoevenagel缩合，Markovnikov 加成，Henry反应，Heck 偶联反应，烷基化反应，羰基化反应等等。碱性离子液体催化剂和反应介质比在离子液体介质中加入无机碱或有机碱作催化剂的催化活性高，且碱性离子液体可循环利用，有望发展成为一类新型优良碱催化剂[2]。
1.2 研究的简况
1.2.1 [BmIm]Br的合成
（1）微波法：中间产物[BmIm]Br 的合成是在微波条件下进行的，采用间歇式加热。加热过程中开启机械搅拌，使反应物均匀分散在体系中。反应结束后冷却至室温，得到黄色粘稠液体（[BmIm]Br粗产物）。由于微波能量很高，为防止反应液升温过快而爆沸，实验采取间歇式加热[3]。
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（2）直接法：N-甲基咪唑上的叔胺（1,3氮）各有一对孤对电子而具有亲核性，卤代烷中由于卤素的电负性比碳强，因而电子云向溴原子转移使得与溴相接的碳带有正电荷，这样N-甲基咪唑与溴代烷混合时就会发生亲电加成反应，即N-甲基咪唑的季化反应。由于1-氮上甲基的空间阻碍效应，亲电加成会优先发生在没有甲基的3-氮上，转化为季铵盐。
（3）超临界法：超临界CO2具有化学惰性、无毒、阻燃、价廉易得、安全、不会污染环境的优点，以超临界CO2为溶剂，由N-甲基咪唑和溴代正丁烷制备了离子液体
1-丁基-3-甲基咪唑溴化盐（[BmIm] Br），并采用超临界CO2萃取的方法纯化产物。
（4）超声波法：超声波法具有强化效应相对温和、反应条件易于控制等优点，在装有冷凝管、温度计和氮气导管的三口烧瓶中依次加1-甲基咪唑、相应质量的氯丙烯（按反应物的物质的量之比计算），通过高纯氮气保护，在超声波辅助合成装置中反应
[4]
。
1.2.2 [BmIm]BF4及[BmIm]PF6合成
[BmIm]BF4及[BmIm]PF6合成技术也很成熟，其合成一般采用两步法，即由N-甲基
咪唑和卤代烷合成中间体卤化烷基咪唑，再经过离子交换制得目的化合物[5]。
1.2.3 [BmIm]OH的应用实例
（1）碱性离子液体催化合成N-烷基芳胺化合物：以卤代烃为烷基化试剂，BmIm]OH为催化剂合成了N-烷基吡咯和N-烷基吲哚。研究表明，[BmIm]OH能有效促进吡咯和吲哚N-烷基化反应，该方法操作简便、反应条件温和、时间短、收率高。研究者研究了碱性离子液体作催化剂溶剂在合成N-烷基芳胺化合物反应中的应用，考察了其对苯胺及其衍生物与卤代烃选择性N-烷基化反应的催化活性，在温和的反应条件下高选择性地合成了N-烷基化产物[6]。
（2）碱性离子液体[BmIm]OH在Knoevenagel反应和 Perkin反应中的应用：研究者尝试采用碱性离子液体[BmIm]OH催化 Knoevenagel反应，发现该碱性离子液体[BmIm]OH是催化Knoevenagel缩合反应的良好催化剂和溶剂，以85%～95%的高产率生成相应的烯烃。由于氰基乙酸乙酯的活泼亚甲基酸性较丙二腈低，故反应时间稍长，且与同一种芳香醛缩合时，前者的产率要略低于后者。对于取代苯甲醛，从理论上讲，芳基上的吸电子基团使羰基碳电正性增加，有利于活泼亚甲基化合物的碳负离子进攻。基于碱性离子液体[BmIm]OH在Knoevenagel反应中的良好应用，[BmIm]OH作为
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