概述

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽是一種對空氣與水穩(wěn)定的液體電解質(zhì)化學(xué)物質(zhì)，其分子式是C₆H₁₁BF₄N₂，分子量為197.97，部分物理數(shù)據(jù)如下：折光率n20D 1.413(lit.)，沸點:＞350℃(lit.)，熔點:15℃(lit.)。

制備方法

以N-甲基咪唑，溴乙烷和四氟硼酸鈉為原料，按照兩步法可以制備離子液體1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([Emim]BF4)。實驗考察了反應(yīng)時間，溫度，溶劑等對中間體[Emim]Br以及離子液體[Emim]BF₄產(chǎn)率的影響，結(jié)果表明，反應(yīng)物N-甲基咪唑與溴乙烷的摩爾比1:1.5，溫度70℃，反應(yīng)8 h，中間體產(chǎn)率為87.4%。中間體中加入等摩爾NaBF₄，25℃下反應(yīng)10h，離子液體產(chǎn)率為91.1%[1]。

應(yīng)用

選擇1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽作為GCr15鋼/鋼摩擦副的純潤滑劑，在保持頻率和載荷不變的條件下，改變電流強度，在0A，1A，2A，3A，4A的電流強度下進(jìn)行往復(fù)摩擦試驗。實驗結(jié)果表明，施加1A的電流能夠有效減摩抗磨，摩擦磨損程度較小，說明1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽在電流條件下?lián)碛辛己玫哪Σ翆W(xué)性能[2]。

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽還可應(yīng)用于分析檢測領(lǐng)域。1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體用于進(jìn)行SEM-EDX檢測之前，對絕緣樣品進(jìn)行導(dǎo)電處理。所進(jìn)行的導(dǎo)電處理成本低廉，操作簡單，這大大的擴大了SEM-EDX檢測的適用范圍。該報道創(chuàng)造性的將SSD附加到SEM-EDX分析裝置上，在進(jìn)行SEM-EDX檢測的同時，進(jìn)行絕緣樣品的成分分析，從而增大了檢測的精度和廣度[3]。

有關(guān)研究

采用量子化學(xué)的從頭算(abinitio)和密度泛函(DFT)方法，在6311++G計算水平上研究離子液體1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽在氣相模型下的離子對結(jié)構(gòu)。經(jīng)振動分析得到離子對的紅外譜，并利用自然鍵軌道(NBO)分析陰陽離子與離子對的電荷布居差異。計算結(jié)果表明，離子對中存在氫鍵等弱相互作用。運用Counterpoise方法消除基組重疊誤差，得到陰陽離子間的相互作用能為346.78kJ/mol[4]。

采用電化學(xué)及紅外伏吸法研究抗壞血酸(AA)在水溶液和離子液體1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(EMIMBF₄)中的電化學(xué)行為。AA在EMIMBF₄中與在水溶液中一樣，不可逆氧化成脫氫抗壞血酸(DHAA)?，F(xiàn)場紅外光譜結(jié)果表明，DHAA在水中迅速發(fā)生水解反應(yīng)，而在EMIMBF₄中則較穩(wěn)定。在EMIMBF₄中，AA的羰基峰出現(xiàn)在1739cm^-1處，DHAA的羰基峰出現(xiàn)在1785cm^-1處，它們相比于游離態(tài)的羰基發(fā)生了紅移。原因可能是AA和DHAA與EMIMBF₄間易形成氫鍵，或者是AA自身形成了氫鍵，DHAA以二聚體的形態(tài)存在[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]郭峰,李宏穎,韓飛,等.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽[Emim]BF4離子液體的制備和表征[J].應(yīng)用化工, 2011, 40(12):4.DOI:10.3969/j.issn.1671-3206.2011.12.003.

[2]范思璇,張雅婷,許成瑤,等.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽在不同電流強度下的載流摩擦磨損行為研究[J].化纖與紡織技術(shù), 2022(001):051.

[3]澤龍.一種用1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體作導(dǎo)電處理劑的SEM-EDX檢測方法:CN201510169819.5[P].CN104792591A.

[4]劉坤輝,蒲敏,李會英,等.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體的量子化學(xué)研究[J].化學(xué)物理學(xué)報, 2005, 18(3):5.DOI:10.3969/j.issn.1674-0068.2005.03.009.

[5]閆玉麗,金葆康.紅外伏吸法研究抗壞血酸在水溶液和離子液體1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的電化學(xué)行為[J].分析化學(xué), 2009, 37(9):4.DOI:10.3321/j.issn:0253-3820.2009.09.023.