Супрамолекулярная организация ионных жидкостей в кристалле

• Автор: Голованов, Денис Геннадиевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Фактов всегда достаточно не хватает фантазии.

Д. Блохпнцев

Глава 1.

Литературный обзор

Экспериментальная часть

Глава 2.

Рентгеноструктурное исследование солей 1,3-диалкилимидазолия

2.1 Геометрия имидазолыюго катиона

2.2 Влияние природы катиона на систему водородных связей

2.3 Влияние природы аниона на систему водородных связей

2.4 Кристаллическое строение ИЖ с температурой плавления

ниже 0°С
2.5 Типы кристаллических упаковок в зависимости от природы аниона и катиона
Глава 3.
Специфическая сольватация в растворах ИЖ
3.1 ИЖ как растворитель для получения новых полиморфных форм
3.2 Кристаллосольваты ионных жидкостей
3.3 Сокристаллы ионных жидкостей
Глава 4.
Природа взаимодействий катнон...анион
4.1 Взаимодействие анион...тг-система
4.2 Стэкинг- и СН...С1 взаимодействия
Выводы и результаты
Ссылки

Доминирующее число процессов, изучаемых в химии, прозевает в жидкой фазе. Формально любое жидкое вещество может быть использовано в качестве растворителя, однако лишь незначительное их количество находит практическое применение. В настоящее время использование „чистых“ технологий является приоритетным направлением в развитии как индустрии, так и академических исследовании, и связано с поиском альтернативы существующим растворителям. Растворители находятся в первых строчках списка экологически вредных веществ по двум простым причинам - это летучие жидкости, используемые в больших количествах, а их хранение и транспортировка представляет определенную проблему
Одним из вариантов решения указанных проблем является замена стандартных растворителей на так называемые „ионные жидкости“ (ИЖ). Данные вещества представляют собой лет коилавкие соти, содержащие объемный ор1анический катион и органический или неорганический анион (Рис. I) За счет комбинации различных по природе катионов и анионов достигаются очень низкие температуры плавления, не свойственные классическим солям В частности, температура плавления соли 1-бутил-3-метилимидазолии тетрафторбората по некоторым данным составляет -81°С (см. обзор 1 и ссылки в нем)
ИЖ об 1адают рядом привлекательных особенностей: очень низкое давление пара как при комнатной, так и при повышенных температурах и, следовательно, низкой летучестыо, жидкие соли являются сильно по1ярными средами и хорошими растворителями для различных классов органических, неорганических и элементоорюнических соединений. Помимо ряда достоинств для химическою синтеза и каталитических процессов, ИЖ об шдаюг меньшей токсичностью, чем бо 1ЫПИНСТВО классических растворителей.
Согласно литературным оценкам, существует порядка 10* возможных комбинаций катионов и анионов, и предсказание свойств ионных жидкостей, в особенности их температуры плавления, является актуальной проблемой.
Как известно, наиболее исчерпывающую информацию о строении вещества можно получить из данных рентгенодифракцнонных экспериментов При этом помимо прямой

г| " 1г А 1 *
/1
.1 ш

Фотография 2. Капилляр с образцом.
Разворот по углу <р приводит к значительному изменению хода лучей внутри кристалла, так как монокристаллический образец значительно вытянут вдоль оси капилляра. Данный факт оказывает значительное влияние в случае веществ сильно поглощающих рентгеновское излучения, как и при проведении прецизионных экспериментов, где точность измерения интенсивности и положения пика играет определяющую роль.