（7）离子液体在催化反应中的应用
甲酰化反应反应是有机合成中引入羰基的重要方法。Waffenschmidt[39]等报道在离子液体[Bmim]PF6 单相体系中对(E)-3-戊烯酸甲酯进行甲酞化反应,产物醛为一重要的合成中间体。后来,Waffenschmidt[40]等又报道了在离子液体[Bmim]SnC14中采用铂的络合物催化1-辛烯的甲酞化反应。反应完毕后,产物经自动相分离后,不会导致催化剂活性的下降和催化剂的流失。
Vaultier[41]研究组首次报道了在三种不同的离子液体[EMIM]NTf 2、[EMIM][BF4] 和[Oct3NMe]NTf 2(Oct3NMe =甲基三正辛基铵离子)中两个双噁唑啉铜络合物催化的苯乙烯和重氮乙酸乙酯的对映选择环丙烷化反应。
1.6.4离子液体在无机纳米材料中的应用
纳米材料具有许多不同于体相材料的优异性能，在物理、化学、材料等领域有广阔的应用前景。制备不同结构的纳米材料，已成为近年来的研究热点。由于传统制备纳米材料的方法中多用到各种有机溶剂，对反应条件的要求也相当高，找到一种简便、有效、绿色的合成方法成为人们追求的目标，而室温离子液体正好满足以上要求。
陈利娟等[42]以1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐离子液体为溶剂，合成了二氧化硅纳米颗粒，并以含有二氧化硅颗粒的离子液体作为基础油，对其摩擦性能进行研究，结果表明，添加二氧化硅纳米颗粒的离子液体具有良好的润滑性能。
姜勇等[43]以醋酸锌和氢氧化钠为原料、以胺型离子液体和水的混合物为介质，采用水热法合成了花状和棒状结构的ZnO微纳米材料。结果表明，离子液体的结构特征对微纳米ZnO的形貌具有明显的调控作用，对其紫外可见吸收光谱影响不大。可以应用季胺型离子液体设计制备更多不同形貌的金属氧化物或硫化物等微纳米材料，并对它们的催化作用、吸附性能和光学性质进行深入的研究。
1.7本课题研究意义
常规离子液体作为一种绿色溶剂，因其特殊的物理化学性质已被应用于诸多领域。功能化离子液体具有普通离子液体的通性。例如: 液态温度范围宽, 蒸气压极低, 溶解能力强, 酸性可调, 对人和环境低毒, 可循环使用等。同时, 功能化离子液体在黏度、熔点等方面又有自己显著的优越性。其在有机反应中作为反应介质或催化剂, 可以改变反应机理, 使催化剂的活性、稳定性更好, 选择性、转化率更高。
羧基功能化离子液体不仅具备常规离子液体的优点，而且具有酸性，同时具备液体酸的高度反应活性和固体酸的不挥发性，且酸性可调，在催化合成、纳米材料的制备、PH控制材料等方面都有广泛的应用。随着人们对离子液体的更加深入的研究，功能化离子液体会越来越多的应用于各个领域，不仅在有机合成、电化学、萃取分离、无机物溶液化学方面具有广阔的应用前景，也有望为绿色无污染工业开辟新的道路。
本文采用传统方法两步制备羧基功能化离子液体[Cmmim][BF4]。先以N-甲基咪唑和氯乙酸为反应原料，通过平行对比实验研究溶剂、反应温度、反应时间、物质的量比对羧基功能化离子液体的中间体[Cmmim][Cl]产率的影响，其次中间体[Cmmim][Cl]与NaBF4进行离子交换反应，经过处理得到最终产物1-羧甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Cmmim][BF4]），并通过平行对比实验研究溶剂、反应温度、反应时间、物质的量比对其产率的影响。通过平行对比试验，研究反应温度、反应时间、物质的量比对羧基功能化离子液体[Cmmim][BF4]产率的影响。实验的最终目的为探究羧基功能化离子液体[Cmmim][BF4]的最优制备方案。
2.实验部分
2.1化学原料与试剂
实验所用化学原料与试剂如下表所示。
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