几种酸性离子液体的制备及条件优化
宁波理工学院
毕业设计（论文）
题 目 几种酸性离子液体的制备及条件优化
姓 名 蔡文武
学 号 3031014102
专业班级 03生物工程4班
指导教师 应丽艳
分 院 生物与化学工程分院
完成日期 2007年5月25日
摘要
离子液体又称室温熔盐，与无机和有机电解质溶液相比较，具有一系列优良的特性，如化学稳定性，低挥发性和宽的电化学窗口，以及对于环境友好等。离子液体以其良好的物理、化学性质，日益引起人们越来越多的关注,离子液体的合成成为研究离子体性质和应用首先要解决的问题。本文以N-甲基咪唑为原料合成了离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]+ [HSO4]-）、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Bmim]+ [H2PO4] -）、1-甲基咪唑硫酸氢盐（[Hmim]+ [HSO4]-）、1-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Hmim]+ [H2PO4] -），优化了合成条件并对合成的产物作红外光谱表征。
关键词： 离子液体；合成；红外光谱
Abstract
Ionic liquids are also known as room temperature molten salts which have a serial of good properties, such as chemical stability, a wide liquid range and electrochemical window. The ionic liquids, with their excellent physical and chemical property, cause more and more concerns of people increasingly. The synthesis of ionic liquids thus becomes the first problem the researchers face in studying the property and application
1-butyl-3-methylimi-dazolium、l-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate ([Bmim]+[HSO4]-)、l-butyl-3-methylimidazolium dihydrogen phosphate ([Bmim]+[H2PO4]-)、 1-methylimidazolium hydrogen sulfate([Hmim]+[HSO4]-)、
1-methylimidazolium dihydrogen phosphate ([Hmim]+ [H2PO4]-) are synthesized from
1-methylimidazole. Optimize their synthesis condition and their structures are characterized and analyzed by IR.
Key words:ionic liquids；synthesis；infrared spectrum
目 录
摘 要................................................................I Abstract..............................................................II
目 录..............................................................III 第一章 引言.. (1)
1.1 研究背景 (1)
1.2 问题的提出与分析 (3)
1.3研究的基本内容 (4)
第二章 实验部分 (6)
2.1 主要的仪器和试剂 (6)
2.2 实验步骤 (6)
2.3 实验装置图 (7)
第三章 结果和讨论 (8)
3.1 实验温度的选择 (8)
3.2 加入量的选择 (9)
3.3 通氮气的选择 (9)
3.4 反应产物的产率 (9)
3.5 红外光谱分析 (10)
第四章 结论 (14)
参考文献 (15)
致 谢 (16)
第一章引言
1.1 研究背景
离子液体( Room Temperature Ionic Liquid ,简写为RTIL)就是指在室温(或稍高于室温的温度)下呈液态的离子体系，或者说，仅由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的有机阳离子和无机或有机阴离子构成的液体[1、3、6]。在组成上,它与我们概念中的“盐”相近，而其熔点通常又低于室温，所以，也有人把离子液体叫做室温离子液体或室温熔融盐，也称非水离子液体、液态有机盐等。
离子液体最早发现的是硝基乙胺，它的熔点为12℃。但是,由于其在空气中很不稳定而极易爆炸,使其开发和应用受到了限制。1986年Seddon等在Nature上发表论文报道，他们采用N ,N′二烷基取代咪唑与三氯化铝组成的离子液体作为非水溶剂,研究过渡金属配合物的电子吸收波谱。直到1992年，Wilkes领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性强的[EMIM]BF4离子液体后，离子液体的研究取得了令人惊异的进展。[4]北大西洋公约组织于2000年召开了有关离子液体的专家会议，欧盟委员会制定有关离子液体的3年计划，日本、韩国也有相关研究的相继报道。在我国，中国科学院兰州化学物理研究所西部生态绿色化学研究发展中心、北京大学绿色催化实验室、华东师范大学离子液体研究中心等机构取得重大突破，率先在国际上实现了离子液体中环己酮的分子Backmann重排，率先制备了多种咪唑类离子液体润滑剂。由于离子液体的优点明显,随着对其研究的深入与广泛，应用的范围也越来越宽，目前已经有不同包装与规格的商品出售。
离子液体的研究近年来已经受到越来越大的关注，这是因为离子液体几乎没有蒸气压，对环境的污染相对较小，而传统溶剂由于比较容易挥发，结果是对环境造成了污染；另外，离子液体的溶解性能强，有利于反应的进行。由于其显著的化学、物理特性以及作为一种环境友好的高效催化剂、良好的有机反应溶剂以及在分离、电化学、聚合及材料功能等方面的应用[2]，成为国内外学者研究的热点。在已知的离子液体的组成中，阳离子主要是含有取代基团的咪唑、吡啶、喹啉、异喹啉等含氮有机杂环，阴离子则主要是Cl-、Br-、BF4-、PF6-、A12C17-、FeCl4-等。而酸性离子液则是将阴离子替换为能电离出H的阴离子，如HSO4-、H2PO4- 等。它不仅可以作为反应的溶剂，使反应能够在均相条件下进行，还可以利用其所具有的Bronzed酸性或Lewis酸性催化
需要酸作为催化剂的反应。其具有传统溶剂不可比拟的独特性能，离子液体除了它们所表现出的高活性、高选择性外, 还具有如下优点: ①离子液体具有非挥发特性，几乎没有蒸气压，可用在高真空体系中，同时可减少因挥发而产生的环境污染问题；②具有较宽的稳定温度范围， 通常在300℃范围内为液体，有利于动力学控制, 在高于200℃时具有良好的热稳定性和化学稳定性；③具有良好的溶解性能, 对无机和有机材料表现出良好的溶解能力；④通过对阴、阳离子的合理设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸； ⑤易于与其他物质分离, 可以循环利用； ⑥稳定、不易燃、可传热、可流动；⑦制备简单，如[Bmim]AlCl4 ，可由商业品甲基咪唑和卤代烷直接合成中间产物，再与含有目标阴离子的无机盐反应生成相应的离子液体；⑧具有较弱的配位趋势[7]、[9]。室温离子液体研究的潜在价值已经得到了世界各国化学工作者的广泛认可，特别是近几年来，RTIL作为一种“绿色”溶剂或催化剂，在催化和有机反应中发挥了独特的作用。
离子液体种类繁多，改变阳离子和阴离子的不同组合，可以设计合成出不同的离子液体。一般阳离子为有机成分，并根据阳离子的不同来分类。离子液体中常见的阳离子类型有烷基铵阳离子、烷基铃阳离子、Ⅳ一烷基吡啶阳离子和Ⅳ，Ⅳ’一二烷基咪唑阳离子等,其中最常见的为Ⅳ，Ⅳ’一二烷基咪唑阳离子。离子液体合成大体上有2种基本方法：直接合成法和两步合成法。
⑴直接合成法
就是通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体，操作经济简便，没有副产物，产品易纯化。例如硝基乙胺离子液体就是由乙胺的水溶液与硝酸中和反应制备。具体制备过程是：中和反应后真空除去多余的水，为了确保离子液体的纯净，再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中，用活性炭处理，最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。最近，Hirao等用此法合成了一系列不同阳离子的四氟硼酸盐离子液体。另外通过季铵化反应也可以一步制备出多种离子液体，如1一甲基咪唑酸盐[Bmim]X、[Bmim]Br等，其反应式如下（HX为强酸、X为酸根）：
⑵两步合成法
如果直接法难以得到目标离子液体，就必须使用两步合成法。首先通过季铵化反
应制备出含目标阳离子的卤盐([阳离子]x型离子液体)；然后用目标阴离子Y-置换出X一离子或加人Lewis酸MXy来得到目标离子液体。在第二步反应中，使用金属盐MY(常用的是AgY或NH4Y)时，产生Ag、沉淀或NH3、HX气体而容易除去；加人强质子酸HY，反应要求在低温搅拌条件下进行，然后多次水洗至中性，用有机溶剂提取离子液体，最后真空除去有机溶剂得到纯净的离子液体。其原理如下：
应特别注意的是：在用目标阴离子(Y-)交换x-阴离子的过程中，必须尽可能地使反应进行完全，确保没有x-阴离子留在目标离子液体中，因为离子液体的纯度对于其应用和物理化学特性的表征至关重要。高纯度二元离子液体的合成通常是在离子交换器中利用离子交换树脂通过阴离子交换来制备[5]。另外直接将Lewis酸(MXy)与卤盐结合，可制备[阳离子][MnXnY+1]型离子液体，如氯铝酸盐离子液体的制备就是利用这个方法。
离子液体可设计，品种多，性能独特，应用领域广泛。寻找一条最优化的工艺，缩短反应时间，减少合成过程中的污染问题，降低生产成本，尽快实现离子液体的规模化生产，是人们非常关心的问题。运用微波和超声波辅助合成离子液体无需有机溶剂，反应速度快，产品收率高，纯度好。
1.2 问题的提出与分析
作为一种新颖功能材料，室温离子液体给化学化工提供了一个全新的研究领域。未来离子液体研究的重点内容应当包括：离子液体理论的建立，新型、功能化离子液体的合成，离子液体与各种传统技术和过程的进一步结合，低成本、简便的离子液体合成与生产，推进离子液体研究的工业化进程。
近些年来对离子液体的研究主要集中在新型离子液体的合成、物理和化学特性的表征及其作为溶剂和电解质的应用研究等方面。迄今为止，离子液体尚未实现大规模的工业生产。其主要原因在于离子液体目前还未实现大规模的工业应用。此外，实验数据、毒性数据、环境影响数据缺乏[8]，生产过程中大量废料及失效离子液体本身的无害化处理，采用Ag盐的方法制备室温离子液体的造价昂贵，并且产品的提纯还有一定的困难。所以，要真正实现离子液体的工业应用，关键在于降低离子液体的生产成本和产品的提纯问题。要得到很高纯度的离子液体比较困难，要得到较纯的离子液体，
要做到：药品的提纯，实验步骤的合理，而且反应温度要控制好。[9]离子液体较强的设计性使我们能在经验或理论的指导下有目的地开发更完美的任务型介质，这似乎是近年来离子液体的发展趋势，恐怕也将是它未来的发展重点。
本论文通过对合成产物酸性室温熔盐[Bmim]+[HSO4]-、[Bmim]+[H2PO4]-、[Hmim]+[HSO4]-、[Hmim]+[H2PO4]-进行研究，加深对酸性离子液体的认识，通过文献综述中提到的方法合成出以上几种酸性离子液体，并优化合成条件，利用红外光谱仪表征其结构。
温度对合成溴化1-丁基-3-甲基咪唑的影响较大。反应过程中要按要求严格控制好反应温度 ，否则在第一步反应中就不能完全蒸出多余的溴代正丁烷，而且温度对合成溴化1-丁基-3-甲基咪唑的影响会较大。不同温度及反应时间所得产物颜色也有差别，随着温度的升高，反应温度从40℃升至140℃时，产物颜色由浅黄色变为桔黄色，反应时间与反应温度成反比，反应温度愈高，反应时间愈短，通过实验得出最佳反应时间和反应温度。
对于不同的加入量，反应也不一样，1-甲基咪唑和溴代正烷的反应有诱导期，诱导期过后反应加速，体系大量放热。当加入量较小时，放出的热量很快散出，如果不加热 ，反应速度很慢，一般需进行外加热。当投料量较大时，因热传导较慢导致热量蓄积，经过一段诱导期后，反应物温度迅速上升。当反应温度高于某个植时，需用水浴冷却，使反应温度维持在最佳反应温度。可见，需要通过实验得出最佳加入量。
1.3研究的基本内容
(1)研究酸性离子液体合成的方法，针对需要的产物来对合成路线的摸索，了解各个酸性离子液体的结构式，[Bmim]+[HSO4]-结构式如图1.1所示：
HSO4-
图 1.1
[Bmim]+ [H2PO4]-结构式如图1.2所示：
H2PO4 –
图 1.2
[Hmim]+ [HSO4]-结构式如图1.3所示：
HSO4-
图 1.3
[Hmim]+ [H2PO4] -结构式如图1.4所示：
H2PO4 –
图 1.4
探索是否需要通入氮气、反应要求的最适温度等等一系列的问题探索并检测是否能够得到目标产物。
(2)研究温度酸性离子液体合成的影响。当前期做的实验已经探明其反应路线时，在后期做的优化实验中对每个反应设置不同的温度，考察产率和纯度，这样来寻求合成的最优温度。
(3)研究不同反应物比例对转化率的影响。这个要求在同样的合成条件（反应物的量不同）下，我需要合成同种产物时，计算他们的得到的产率的多少并进行相互比较。
(4)研究反应时间对反应转化率的影响。对于反应时间选择的方法和研究温度的相类似，如合成[Bmim]+[HSO4]-、[Bmim]+[H2PO4]-时分别选择12h、24h、36h、48h等参数，找出产率最高而最经济的条件。
目的：寻找高转化率，以得到最佳合成条件。
本实验采用的是两步法合成[Bmim]+[HSO4]-、[Bmim]+ [H2PO4]-，首先制备出含有目标阳离子的溴代1-丁基-3-甲基咪唑，然后与含有目标阴离子的酸（浓硫酸、浓磷酸）等强酸制弱酸反应，得到目标离子液体。而[Hmim]+[HSO4]-、[Hmim]+[H2PO4]-则一步合成法，得到酸性离子液。
第二章实验部分
2.1 主要的仪器和试剂
仪器： 2000-1超级磁力搅拌器加热套 巩义市站街光亚仪器厂
SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵 巩义市站街光亚仪器厂
R-201旋转真空蒸发仪 上海申胜生物技术有限公司
W201B恒温油浴锅 上海申胜生物技术有限公司
NexusFT-IR 美国尼高力仪器公司
试剂： 溴代正丁烷 分析纯 百灵威化学 含量≥99%
N-甲基咪唑 工业级 浙江省临海市凯乐化工厂
浓硫酸（98%）分析纯 衢州巨化试剂有限公司
浓磷酸（85%）分析纯衢州巨化试剂有限公司
乙酸乙酯 分析纯 无锡市瑞运化工有限公司
2.2 实验步骤
取N-甲基咪唑于三口烧瓶中用油浴进行加热并用磁力搅拌器搅拌，当温度达到70℃时，开始滴加正溴丁烷（N-甲基咪唑：正溴丁烷=1：1.1mol/mol），随着正溴丁烷的滴加,三口烧瓶出现回流，然后出现大面积的回流，最后回流停止；溶液的颜色逐渐变深，溶液变稠。滴加完毕后，温度控制在85℃继续搅拌反应2-3小时，使得反应完全。最后得到液体为金黄色，透明，稠状。[12]、[13]反应完毕后，冷却至50℃左右，用分析纯的乙酸乙酯萃取过量的反应原料（萃取3次，每次30ML），最后循环水真空泵减压抽滤1小时除去残留的乙酸乙酯。
减压旋蒸后的产物用油浴加热，加入50ml二氯甲烷和HX（HX:溴化1-丁基-3-甲基咪唑=1:1mol/mol。注：HX为浓硫酸98%、浓磷酸85%），慢慢滴加HX，滴加完毕时通入氮气，保温40℃，搅拌约48小时使得反应完全，反应完毕后转入圆底烧瓶中并于旋转蒸发仪，旋蒸30min（温控在35℃，除去二氯甲烷），然后温度控制在70℃蒸馏1小时，除去少量的水，得到浅黄色，透明，稠状液体。将产物[BMIM]Br、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]+ [HSO4]-）、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Bmim]+ [H2PO4] -）、1-甲基咪唑硫酸氢盐（[Hmim]+ [HSO4]-）、1-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Hmim]+ [H2PO4] -）用红外光谱进行表征。
2.3 实验装置图
图2.1[Bmim]+[HSO4]-、[Bmim]+[H2PO4] -离子液体的合成实验装置图 [5：三口烧瓶 6：冷却锅（用于盛放冰水混合物） 7：磁力搅拌器]
图2.2[Hmim]+ [HSO4]-、[Hmim]+[H2PO4]-离子液体的合成实验装置图
第三章结果和讨论
3.1 实验温度的选择
温度对合成溴化1-烷基-3-甲基咪唑的影响较大。不同温度对所得产物颜色也有
差别，当投料量为0.1mol时，在40℃反应产物颜色为浅黄色，而当油浴温度为140℃时，产物颜色为红棕色。当反应温度高于80℃时，初期反应过于剧烈，导致最终产物
颜色加深，产物中有杂质，估计为温度过高导致部分产物某些基团聚合所致。因此，
最佳反应温度选择为80℃至90℃之间。在合成过程中温度取50℃-140℃之间若干个数值，得到的结果如表3.1所示。
表3.1 温度对产物的影响
反应温度/℃50 70 90 100 140
产物颜色 浅黄色 浅黄色 橘黄色 橘黄色 红棕色 第二步合成酸性离子液体时，温度最好控制在40-45℃之间，因为二氯甲烷的沸
点在40℃左右。并在反应一段时间后通入氮气，以此来带出三颈烧瓶中的产生的HBr，
而当温度达到50℃以上时，酸性离子液会因为反应温度过高而部分碳化并且颜色变为
棕褐色。所以合成[Bmim]+[HSO4]-酸性离子液的温度最好控制在40-45℃，在实验中做
了两种酸性离子液体在不同温度下有着不同的颜色，结果如表3.2所示。
表3.2 温度对产物的影响
离子液体 [Bmim]+[HSO4]- [Bmim]+ [H2PO4] -
反应温度/℃40 45 55 40 45 55 产物颜色 橘黄色 橘黄色 红褐色 橘黄色 橘黄色 红褐色合成1-甲基咪唑硫酸氢盐（[Hmim]+ [HSO4]-）及1-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Hmim]+
[H2PO4] -）时则需要常温下慢慢滴加酸，刚开始还需要用冰水混合物来降温并不停的
搅拌，因为反应是放热的，在滴加酸的过程中产生大量的热，如果不控制的话会使得
所需的产物炭化，在滴加结束后，继续搅拌2小时，得到是[Hmim]+[HSO4]-无色透明的，而[Hmim]+[H2PO4]-常温下是透明固体。这两种离子液体对温度的要求只要室温
就可行，所以没有进行温度条件优化实验。
3.2 加入量的选择
合成[Bmim]+[HSO4]-、[Bmim]+ [H2PO4] -时，第一步的合成基本上为N-甲基咪唑：正溴丁烷=1：1.1mol/mol，相对正溴丁烷的量多于甲基咪唑。在原有的基础上，第一步的合成按上面的比例是最优的。而第而步合成时HX:溴化1-丁基-3-甲基咪唑为1:1mol/mol。HX为浓硫酸98%、浓磷酸85%。两者一比一就可以了，这样不会带入一种新的杂质（相对产物而言），所以合成的最优条件为一比一。而合成[Hmim]+ [HSO4]-、[Hmim]+ [H2PO4]-时则酸的量稍微多于咪唑的量，因为浓酸里面都含有水，要按1:1mol/mol的比列计算后再根据酸的浓度来确定酸的量。综上，可得酸性离子液的产率对加入量的要求不严格，即反应物的比例对产率的影响不大，按照1：1mol/mol 为最优的比例。
3.3 通氮气的选择
合成[Bmim]+[HSO4]-、[Bmim]+ [H2PO4]-时，第二步的反应一定要通入氮气，否则反应不进行。当装置搭好后，缓慢滴加强酸时，在不通氮气的情况下，从反应现象来观察是没有什么现象，或者反应很慢以至没有现象产生；但当通入氮气后，反应现象就比较明显，尾气吸收的橡皮管有变黑色（原来橡皮管是淡黄色的），是产生的气体与橡皮管之间反应造成的，在反应48小时后，橡皮管黑色的区域都已经硬化。对于通氮气的选择分为三种方案：①从反应一开始（反应开始是指酸滴加结束时）就通入氮气，直到反应结束；②反应刚开始时不通入氮气，在反应若干个小时后，再通入氮气；
③在开始反应时通入氮气，当反应一段时间后，到晚上时关小通气量，白天人在的时候稍微曾大通气量。通过以上方案来确定氮气的最优通入方案。
3.4 反应产物的产率
取N-甲基咪唑于三口烧瓶中用油浴进行加热并用磁力搅拌器搅拌，当温度达到70 摄氏度时，开始滴加正溴丁烷（N-甲基咪唑：正溴丁烷=1：1.1,mol/mol），随着正溴丁烷的滴加,三口烧瓶出现回流，然后出现大面积的回流，最后回流停止；溶液的颜色逐渐变深，溶液变稠。滴加完毕后，温度控制在85℃继续搅拌反应2-3小时，使得反应完全。最后得到液体为金黄色，透明，稠状。反应完毕后，冷却至50℃左右，用分析纯的乙酸乙酯萃取过量的反应原料（萃取3次，每次30ML），最后循环水真空泵减压蒸馏1小时除去残留的乙酸乙酯。减压蒸馏后的产物用油浴加热，加入二氯甲烷和浓酸，通入氮气加温到40℃，反应48小时，尾气吸收的橡皮管变黑（HBr所致）最
后得到浅黄色，透明，稠状液体。
而酸性离子液体[Hmim]+[HSO4]-、[Hmim]+ [H2PO4]-的制备则是取N-甲基咪唑于三口烧瓶中，置于冰水浴中冷却至0-5℃，剧烈搅拌下30分钟内滴加浓酸与水的混合物，室温继续搅拌2小时，反应物在75℃下减压蒸除水，得无色透明离子液体。[10]图3.1为中间产物和最终产物离子液体的最优产率
图3.1 中间产物以及离子液体的最优产率
1代表溴化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Br)；2代表1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]+ [HSO4]-）；3代表1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Bmim]+ [H2PO4]-）；4代表1-甲基咪唑硫酸氢盐（[Hmim]+ [HSO4]-）；5代表1-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Hmim]+ [H2PO4] -）。
3.5 红外光谱分析
通过离子液体的红外谱图能揭示其中的杂质和分子的结构特征。从谱图3.2的4000-2000cm-1波数范围可观察到的C-H伸缩振动吸收谱带中，大于3100cm-1是芳香C-H 的伸缩振动引起的，而3000-2700cm-1波数范围为饱和的C-H伸缩振动频率区。
图3.2 [BMIM]Br的红外分析图
谱图3.2在3100-3000cm- 1波数范围有较弱的谱带，这被认为是C～Br氢键存在反映，在1580-1690cm- 1有吸收则表明含C=N基团，而在622cm- 1的吸收带是表征有Br离子的存在，从谱图上来分析，第一步合成的离子液体中间体已经有产生。相比于谱图3.3，在后面的谱带中有明显的差异，而1500cm- 1前的谱带都相差不多，而两者的共同之处就是咪唑基团是一样的，进一步说明中间产物合成成功。
图3.3[Bmim]+ [HSO4]- 的红外分析图
从谱图3.3的3434cm-1吸收峰可观察到的C-H伸缩振动，也有可能有水存在，在1047cm-1波数范围内有吸收谱带为HSO4-的红外吸收峰，而咪唑环上的N—H伸缩振动峰在3300-3400cm-1处；在3150和2870cm-1处分别为咪唑环和咪唑环上的甲基C-H的伸缩振动峰；1500-1600cm-1处为咪唑环骨架振动峰；1300-1400cm-1处为甲基的弯曲振动峰；850cm-1与590cm-1附近为咪唑环的C-H面弯曲振动峰。[10]、[11]与谱图3.4相比，两者也是阴离子的不同，从图上看在1000cm-1附近的吸收特征不同。
图3.4[Bmim]+ [H2PO4]–的红外分析图
谱图3.4上可读得在2962cm-1处为C-H的吸收峰；1500-1600cm-1处为咪唑环骨架振动峰；1300-1400cm-1处为甲基的弯曲振动峰；在1000cm-1左右为H2PO4 –的特征吸收峰850cm-1与590cm-1附近为咪唑环的C—H面弯曲振动峰。比较谱图3.3和谱图3.4，两者的谱图较为相近，而特征的谱带则明显的不同，再比较图3.2前面的吸收谱带都大致相同，三者有不同的阴离子，从而在IR光谱中表现的也有明显不同的吸收峰。所以从中分析可以得出，成功的合成了酸性离子液体。
图3.5[Hmim]+ [HSO4]-的红外分析图
谱图3.5在3148cm-1有特征吸收谱带，表明酸性离子液体中的水已经完全除去。在2800cm-1左右为C-N吸收蜂的；1500-1600cm-1处为咪唑环骨架振动峰；1300-1400cm-1处为甲基的弯曲振动峰；在1585cm-1处为C=N的特征吸收峰；在1047cm-1波数范围内有吸收谱带为HSO4-的红外特征吸收峰。相比谱图3.3两者的阴离子是相同的，虽都是酸性离子液，但有不同的阳离子基团，两种离子液就是相差咪唑环上的一个丁基，从而表现在谱图上就是咪唑环附近的C-H面弯曲振动峰的不同。但[Hmim]+[H2PO4]-合成时为液体的，但在放置2小时后，在烧瓶壁上有晶体析出，放置过夜则全部为固体（常温下），而在用IR分析其官能团时，取微量的产物与KBr粉末一并研磨时，它又有液体析出，估计是水，成半固体状。当压片好后，取出片状物已经不透明，有很强的吸水性，所以在进行红外扫描时，无法穿透栽片，从而没有得到其红外分析图片。当然，对物质的分析表征技术很多，如核磁共振等，但由于实验室条件有限，也没能去做其它一些方法进行表征。
综上，本实验合成一种中间产物，三种酸性离子液体，通过对[BMIM] Br、[Hmim]+ [HSO4]-、[Bmim]+ [HSO4]-、[Bmim]+ [H2PO4]-的红外谱图的综合分析,不仅使产物的
结构得到了验证,更为离子液体的开发、应用等后续研究工作提供了帮助。
第四章结论
经优化后合成酸性离子液体的方法，中间产物[Bmim]Br，产率为89.6%，最终产物1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]+ [HSO4]-）的产率为85.4%； 1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Bmim]+ [H2PO4] -）的产率为80.8%；1-甲基咪唑硫酸氢盐（[Hmim]+ [HSO4]-）的产率为97.8%； 1-甲基咪唑磷酸二氢盐（[Hmim]+ [H2PO4]-）的产率为90.4%。
综上所述，本论文的合成路线是合理可行的。
参考文献
[1] 胡德荣，张新位，赵景芝. 离子液体简介[J]. 首都师范大学学报(自然科学版)，
2005年6月，第26卷第2期.
[2] 张普玉，娄帅，金邻豫，李文斌. 离子液体应用研究进展[J]. 精细化工，2005年5
月，第22卷第5期.
[3] 刘红霞，徐群. 烷基眯唑类离子液体的合成及应用[J]. 中国医药工业杂志，2006，
第37卷第9期.
[4] 张英锋，李长江，包富山，张永安. 离子液体的分类、合成与应用[J]. 化学教育，
2005年第2期.
[5] 刁 香，李德刚. 离子液体的合成研究[J].精细石油化工进展，2006年5月，第7
卷第5期.
[6] 许建勋. 咪唑类离子液体合成及其应用研究[J]. 医药化工，2006年第3期.
[7] 王兴建. 精细有机合成[M]. 中国轻工业出版社，2000年6月.
[8]Yang -Z.;Jin,Y.;Pan,W.Acta Chim.Sinica[J]. 2004年6月2日,2124(in Chinese).
[9] Liu J F，Chi Y G，Jiang G B et a1．Ionic Liquid—based Liquid
Microextraction，a New Sample E —nrichment Procedure for Liquid
Chromatography[J]．Chromatogr，2004年1026，143-147.
[10]岳彩波，魏运洋，吕敏杰. 新型酸性离子液体[Hmim]HSO4-中合成乙酸酯[J]. 应
用化学，2006年11月，第23卷第11期.
[11]朱香芹，刘丹等. 含有两个质子酸性位的功能化离子液体的合成[J]. 合成化学，
2006第14卷，弟6期，606-608.
[12]胡玉才，于会弟，许庆一，梁涛，姜玮，张江，赵庆鲁，王丹君. 室温离子液体
的制备及物化性能研究[J]. 应用化工，2006年4月，第35卷第4期.
[13] Guoying Zhao， Tao Jiang，Haixiang Gao， Buxing Han，Jun Huang and Donghai
Sun. Mannich reaction using acidic ionic liquids as catalysts andsolvents[J]. Center for Molecular Science, P. R. China web 28th ovember 2003，Institute of Chemistry, The Chinese Academy of Sciences, Beijing100080.
致谢
通过四年的刻苦学习，终于迎来了学业完成的这一刻。四年的大学之旅，饱尝了学习的艰辛，同时也领略到成长、收获与成功的喜悦。就在我回首这一过程，内心兴奋难抑的时候，想得跟多的却是那些在我付出这份艰辛和努力的过程中，始终给予我关系、支持、帮助和鼓励的导师、老师和同学，离开他们的支持，我将一事无成，想到这一点，我心中的感激只情溢于言表。我首先要感谢导师应丽艳老师。在做毕业论文的这段时间里，在学习、生活等各方面，都得到了导师的关怀和照顾。尽管毕业论文的这段时间在人生道路上显得十分短暂，但导师充满热情的鼓励、语重心长的教诲在我的脑海里烙下了深深的印记。特别是导师渊博的学识，以及宽以待人、严以治学和诲人不倦的鲜明个性，给我留下了深刻的印象，使我在人生经验和学术研究上都有很大的进步，并将受益终生。谨在此表示深深的谢意。在整个的毕业论文期间，也得到了生化分院许多老师的教导和帮助，以及2003级同学们的鼓励和帮助，在此一并表示衷心的感谢。
蔡文武
2007.06
离子液体
1.2.4离子液体的合成 （1）直接合成法 通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体,操作经济简便,没有副产物,产品易纯化。硝基乙胺离子液体可以由乙胺的水溶液与硝酸中和一步合成。 通过季铵化反应也可以一步制备出多种离子液体,如1-丁基-3-甲基咪唑盐[Bmim][CF3SO3]，[Bmim]Cl等[11]。 （2）两步合成法 如果直接法难以得到目标离子液体，就必须使用两步合成法。 首先，通过季铵化反应制备出含目标阳离子的卤盐([阳离子]X型离子液体)；然后用目标阴离子Y—置换出X—离子或加入Lewis酸MX y来得到目标离子液体。 应特别注意的是,在用目标阴离子Y—交换X—阴离子的过程中,必须尽可能地使反应进行完全,确保没有X—阴离子留在目标离子液体中,因为离子液体的纯度对于其应用和物理化学特性的表征至关重要。高纯度二元离子液体的合成通常是在离子交换器中利用离子交换树脂通过阴离子交换来制备[12]。另外,直接将Lewis酸MX y与卤盐结合,可制备[阳离子][M n X ny+1]型离子液体,如氯铝酸盐离子液体的制备就是利用这个方法[13]。 （3）微波辅助合成法 一般离子液体均在有机溶剂中加热回流制备，反应时间数小时至数十小时不等。而在微波作用下无需有机溶剂，且反应速度快、产率高，产品纯度好。微波是一种强电磁波，在微波照射下能产生热力学方法得不到的高能态原子、分子和离子，可以迅速增加反应体系中自由基或碳正离子的浓度，从能量角度分析，只要能瞬间提高反应物分子的能量，使体系中活化分子增加，就有可能增加反应速率，缩短反应时间。超声波能减小液体中悬浮粒子的尺寸，提高异相反应速率。但微波功率宜采用中低档功率较合适，若采用微波加水浴的方法效果相对较好些。 （4）超声波辅助合成法 超声波能减小液体中悬浮粒子的尺寸，提高异相反应速率。Welton等[14]采用超声波作为能量源，在密闭体系非溶剂条件下合成离子液体。他们发现卤代物
几种常见离子的检验
离子所用试剂方法现象 化学方 程式 C l-AgNO3溶 液和稀HNO3 将AgNO3溶液滴入待测液中，再 加稀HNO3 生成白色沉淀．且不溶于稀 HNO3 AgNO3+ NaCl==AgCl ↓+NaNO3 S O4 2-BaCl2溶液 和稀盐酸 将稀盐酸滴入待测液中，再加B aCl2溶液 滴加稀盐酸无现象，滴加B aCl2溶液生成白色沉淀，且沉淀 不溶于稀盐酸 BaCl2+ Na2SO4==Ba SO4↓+ +2N aCl C O3 2-盐酸(或HN O3) 和澄清石灰水 向待测液中加入盐酸(或HNO 3 )．将产生的气体通入澄清石灰水中 产生无色无味的气体，此气体能 使澄清的石灰水变浑浊 Na2CO3 +2HCl==2Na Cl+H2O+ CO 2 ↑ CO2+Ca (OH)2==CaC O3↓+H2O O H-酚酞试液、 紫色石蕊试液或红色石蕊试纸 ①将酚酞试液滴入待测液中 ②将紫色石蕊试液滴入待测液 中 ③将待测液滴在红色石蕊试纸 上 ①溶液变红 ②溶液变蓝 ③红色石蕊试纸变蓝 —— H +紫色石蕊 试液或蓝色石蕊试纸 ①将紫色石蕊试液滴入待测液 中 ②将待测液滴在蓝色石蕊试纸 上 ①溶液变红 ②蓝色石蕊试纸变红 ——
N H4+浓NaOH溶 液 将浓NaOH溶液加入待测液中， 加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试 管口(或用玻璃棒蘸浓盐酸置于试管 口） 放出有刺激性气味的气体， 该气体能使湿润的红色石蕊试 纸变蓝(或遇到浓盐酸产生大量 白烟) NH4Cl+ NaOH Na Cl+H2O+NH 3↑ C u2+NaOH溶液将NaOH溶液加入待测液中生成蓝色沉淀 CuSO4+ 2NaOH==Cu (OH)2↓ F e3+NaOH溶液将NaOH溶液加入待测液中生成蓝色沉淀 FeCl3+ 3NaOH==Fe (OH)3↓+3N aCl 常见酸、碱、盐的检验： 物质检验方法实验现象典型化学式 硫酸及可溶性硫酸盐 取少量待检验溶液于 试管中 (1)滴入紫色石蕊试液 (2)滴人稀盐酸和BaCl2 溶液[或Ba(NO3)2溶液] (1)溶液变红 (2)加入稀盐酸无明显现象，再加 入BaCl2溶液有自色沉淀生成 H2SO4+BaCl2==BaS O4↓+2HCl Na2SO4+Ba(NO3)2= =BaSO4↓+2NaNO3 盐酸及可溶性盐酸盐 取少量待检验溶液于 试管中 (1)滴入紫色石蕊试液 (2)滴人AgNO3溶液和 稀硝酸 (1)溶液变红 (2)有白色沉淀生成，且该沉淀不 溶于稀硝酸 HCl+AgNO3=AgCl ↓+HNO3 NaCl+AgNO3==Ag Cl↓+NaNO3 碳酸盐及碳酸氢盐 取少量待检验溶液于 试管中 (1)加稀盐酸或稀硝酸 有气体生成，且该气体使澄清的 石灰水变浑浊 Na2CO3+2HCl=2Na Cl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl
草菇液体菌种培养条件优化研究
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/e715251791.html, 草菇液体菌种培养条件优化研究 作者：任海霞等 来源：《山东农业科学》2014年第01期 摘要：为了完善草菇液体菌种的生产和应用，尽快使草菇实现工厂化栽培，本试验以天达V901为试材，通过摇瓶发酵，进行了草菇液体菌种培养条件优化研究。结果表明，液体培养条件下，适宜草菇菌丝生长的最佳碳源是淀粉，最佳氮源是蛋白胨，最佳碳氮比是10∶1，最佳淀粉浓度是3.0%。草菇菌丝生长的最适温度为30℃，最适初始pH为7.0。 关键词：草菇；液体培养；营养物质；培养条件；优化试验 中图分类号：S646.1+3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）01-0058-03 草菇（Volvariellavolvacea）味道鲜美，营养丰富，素有“放一片，香一锅”之美誉，同时它还有抗肿瘤、增强机体抗病力的作用，是一种优良的食药兼用型营养保健食品[1]。由于我国 草菇的出口量较大，素有“中国蘑菇”之称[2]。草菇是典型的高温型食用菌，在热带和亚热带地区被广泛栽培[3]。我国南方各省均有栽培，是我国南方的一种著名食用菌。近几年我国北方 省区也逐步在夏季进行广泛栽培。 由于生产工艺、技术条件及资金的限制，目前我国多数食用菌生产企业仍然以固体制种为主，液体制种的应用只局限于杏鲍菇、金针菇和蟹味菇等品种[4]。而草菇一般都是传统方法 栽培，多采用固体接种，生物学效率明显低于其他主要品种的食用菌[5]，故其制种技术和栽 培技术急需改进。为了完善草菇液体菌种的生产和应用，尽快使草菇实现工厂化栽培，本试验通过摇瓶发酵，对草菇液体菌种培养条件进行了优化研究。1材料与方法 1.1供试菌株 天达V901，山东省农业科学院农业资源与环境研究所保藏。 1.2培养基 1.2.1种子培养基马铃薯200g，麸皮80g，葡萄糖20g，蛋白胨4g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁1.5g，水1000ml，pH自然。121℃灭菌20min。 1.2.2基础培养基葡萄糖20g，蛋白胨4g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁1.5g，水1000ml，pH 自然。121℃灭菌20min。 1.3试验设计 液体培养条件对草菇菌丝生长的影响。
离子液体的制备
一．3.1 咪唑类离子液体的制备（制备氧化锆） 3.1.1 溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[C8mim]Br）的合成及纯化 这种离子液体的合成反应可表示为： C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br 实验步骤：在圆底烧瓶中加入100 g新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷，在强烈搅拌下，在60℃滴加236 g新蒸馏的正溴辛烷，滴加时间超过2 h，滴加完毕后在83℃下回流约3 h，反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体，经分液漏斗分离出离子液体, 并用三氯乙烷洗涤数次后, 在65℃真空干燥48 h除去残余的溶剂和水，即可得到最终产品。 3.1.2 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C8mim][BF4]）的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为： [C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr 实验步骤：将160.6 gNaBF4溶于550 mL水中，再加入202.6 g[C8mim]Br，搅拌48 h，而后用二氯甲烷萃取，有机层多次用水洗涤，直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。先蒸去二氯甲烷溶剂，再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。 3.1.3 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑（[C12mim]Br）的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为： C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br 实验步骤：在圆底烧瓶中，加入75 g新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷，在强烈搅拌下，在60℃滴加250 mL新蒸馏的正溴十二烷，滴加时间超过2 h，滴加完毕后在83℃再回流3 h，反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。然后蒸出溶剂三氯乙烷，得到此离子液体极其粘稠，[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。 3.1.4 十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C12mim][BF4]）的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为： [C12mim]Br + NaBF4 → [C12mim][BF4] + NaBr 实验步骤：将142 gNaBF4溶于600 mL水中，再加入215 g[C12mim]Br，接着搅拌48 h，而后用二氯甲烷萃取，有机层多次用水洗涤，直到在被除去的水相
高中化学常见离子的检验和物质的鉴别
(一)常见阳离子的检验方法 离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式 H+①酸度计 ②pH试纸 ③石蕊试 液 ①将酸度计的探头 浸泡在待测液中② 用玻璃棒蘸取少量 待测液滴到干燥的 pH试纸上③取样， 滴加石蕊试液 ①、②pH<7 ③石蕊变红 K+焰色反应①铂丝用盐酸洗涤 后在火焰上灼烧至 原火焰色②蘸取溶 液，放在火焰上灼 烧，观察火焰颜色。 浅紫色（通过蓝色 钴玻璃片观察钾 离子焰色） Na+焰色反应火焰分别呈黄色 NH4+NaOH溶液 (浓) 取少量待测溶液于 试管中，加入NaOH 浓溶液并加热，将 湿润红色石蕊试纸 置于试管口 加热，生成有刺激 性气味、使湿润红 色石蕊试纸变蓝 的气体 Ag+稀HNO3、稀 盐酸（或 NaCl） 取少量待测溶液于 试管中，加入稀HNO3 再加入稀盐酸（或 NaCl） 生成白色沉淀，不 溶于稀HNO3 Ag++Cl－＝AgCl↓ Ba2+①稀H2SO4 或可溶性 硫酸盐溶 液②稀 HNO3 取少量待测溶液于 试管中，加入稀 H2SO4再加入稀HNO3 产生白色沉淀，且 沉淀不溶于稀 HNO3 Ba2++ SO42-=BaSO4↓ Fe3+KSCN溶液 取少量待测溶液于 试管中，加入KSCN 溶液 变为血红色溶液Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3加苯酚 取少量待测溶液于 试管中，加苯酚 溶液显紫色 淀粉KI溶 液 滴加淀粉KI溶液溶液显蓝色2Fe3++2I－＝2Fe2++ I2加NaOH溶 液 加NaOH溶产生红褐色沉淀Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓ Fe2+ ①KSCN溶 液，新制的 氯水 ①取少量待测溶液 于试管中，加入 KSCN溶液，新制的 氯水 ①加入KSCN溶液 不显红色，加入少 量新制的氯水后， 立即显红色。 2Fe2+ + Cl22Fe3+ + 2Cl- Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3
几种常见离子的检测
几种常见离子的检测 离子所用试剂实验原理对应现象 硫酸根离子盐酸,BaCl2溶液Ba2+ +SO42-=BaSO4 白色沉淀 氯离子硝酸,AgNO3溶液Ag+ +Cl-=AgCl 白色沉淀 碳酸根离子盐酸2H+ +CO32-=H2O+CO2 无色气泡 钠离子铂丝钠离子焰色为黄色黄色火焰 钾离子铂丝钾离子焰色为紫色紫色火焰 铵根离子NaOH溶液NH4+ +OH-=NH3+H2O 生成有刺激性气味的气体 物质的量摩尔 教你~首先物质的量只能用于微观粒子 ~~~~你把从三个方向去理解~~第一个：个数。我们把NA(近似6.02 ×1023)个粒子规定为一摩尔。公式 ~~n=N/NA=N/6.02 ×1023理解就是把它NA(近似6.02 ×1023)看做一个集体~~有NA(近似6.02 ×1023)这么多个粒子就是一个集体~一个物质的量~`一摩尔~和十二瓶啤酒就是一打啤酒一个意思~~第二个方面是:~~质量~~通过研究发现~·当物质的质量等于他的相对原子或分子质量的时候它所有的粒子个数就是NA(近似6.02 ×1023)也就是一摩尔~~18克水里面有NA(近似6.02 ×1023)个水分子~~正好一摩尔~那只要我们知道物质的质量就可以知道它的物质的量是多少了~就除以他的相对原子或分子质量~所以得出公式~n=m/M ~~~~和上面的和起来你就可以知道了物质的量是一个把宏观和微观联系起来的一个物理量~~我们知道质量相对原子分子质量就知道了粒子个数了~~~N/NA=N/6.02 ×1023 =n = m/M 还有一个是第三方面~~体积~~注意这个只适用于气体~~我们通过研究在相同情况下的相同物质的量的各种气体所占有的体积是一样的~~规定单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积Vm ~就一摩尔的气体的体积是Vm ~~公式 n=V/Vm ~得出在标准大气压下1mol任何气体的质量为22.4 L~~我们就规定了在标准大气压下的气体摩尔体积为22.4~~n=V/Vm =V/22.4（如果不是标况就不是22.4了） 最后浓度~~最好理解~~就是单位体积的物质里面有多少摩尔的物质1.物质的量浓度. 公式c=n/V 关于稀释~~你就记得由c=n/V 得n=c*V 我们稀释是加水或别的东西~~溶液的溶质n没有变化所以 c1*V1=n=c2*V2
离子液体(综述)
离子液体的现状、应用及其前景 姓名：丁文章专业：轻工技术与工程学号：6140206024摘要：离子液体因为具有如蒸汽压低,电化学窗口宽,物质溶解性好,稳定诸多优点而被极多的化学工作者关注.本文就离子液里的研究进展.离子液体的类型及应用,离子液体的毒性等几个方面做出详细的阐述,并对离子液体的前景做出了初步的预测. 关键词：离子液体;离子液体的类型;应用;毒性; Abstract：Ionic liquid has the following advantages, wide electrochemical window, steam down material good solubility ,This paper is about of the research progress in the ionic liquid, the types and application of ionic liquids and the toxicity of ionic liquid, and made a preliminary forecast to the prospect of the ionic liquid. Keyword：Ionic liquid；the types of Ionic liquid; application of ionic liquids; toxicity of ionic liquid; 1引言 离子液体[1]是指全部由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的液体,如高温下的KCI,KOH呈液体状态,此时它们就是离子液体,在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,称为室温离子液体. 离子液体的历史可以追溯到1914年,当时Walden报道了(EtNH2)+HNO3-的合成(熔点12℃) .这种物质由浓硝酸和乙胺反应制得,但是,由于其在空气中很不稳定而极易发生爆炸,它的发现在当时并没有引起人们的兴趣,这是最早的离子液体.1951年F.H.Hurley和T.P. Wiler首次合成了在环境温度下是液体状态的离子液体.他们选择的阳离子是N-乙基吡啶,合成出的离子液体是溴化正乙基吡啶和氯化铝的混合物(氯化铝和溴化乙基吡啶摩尔比为1:2) .但这种离子液体的液体温度范围还是相对比较狭窄的,而且,氯化铝离子液体遇水会放出氯化氢,对皮肤有刺激作用.直到1976年,美国Colorado州立大学的Robert利用AICl3/[N-EtPy]Cl作电解液,进行有机电化学研究时,发现这种室温离子液体是很好的电解液,能和有机物混溶,不含质子,电化学窗口较宽.1992年Wilkes以1-甲基-3-乙基咪唑为阳离子合成出氯化1-甲基-3-乙基咪唑,在摩尔分数为50%的AICl3存在下,其熔点达到了8℃.在这以后,离子液体的应用研究才真正得到广泛的开展. 与传统的有机溶剂相比,离子液体具有如下特点［2］：(1) 液体状态温度范围宽,从低于或接近室温到300℃, 且具有良好的物理和化学稳定性；(2)无色、无臭, 不挥发, 几乎没有蒸气压.(3) 蒸汽压低,不易挥发,消除了VOC(Volatile Organic Compounds)环境污染问题；(4) 对大量的无机和有机物质都表现出良好的溶解能力, 且具有溶剂和催化剂的双重功能,可作为许多化学反应溶剂或催化活性载体；(5) 具有较大的极性可调控性, 粘度低, 密度大, 可以形成二相或多相体系, 适合作分离溶剂或构成反应
一株自养硝化细菌培养条件的优化
一株自养硝化细菌培养条件的优化 摘要：针对前期筛选的自养硝化杆菌（Nitrobacter）菌株y3-2，以实时荧光定量核酸扩增检测系统（qPCR）测定的菌液终浓度为指标，设计单因素试验和正交试验对其培养基和培养条件进行优化。结果表明，优化的硝化杆菌y3-2的培养基中CaCO3、Na2CO3、NaNO2浓度分别为0.5、1.0、0.5 g/L。最佳培养条件为培养温度28 ℃、pH 8.0、摇床转速200 r/min。优化后硝化杆菌y3-2的发酵周期由优化前的7 d缩短至4 d，菌液终浓度达到4.31×109 CFU/mL。 关键词：硝化杆菌（Nitrobacter）；培养基；培养条件；优化 氮素是水体污染源的主要成分之一，水体的脱氮技术已经成为人们关注与研究的热点[1]。与传统的物理化学脱氮工艺相比，生物脱氮具有成本低、效率高、无二次污染等优势。现今采用最多的生物脱氮工艺为硝化—反硝化工艺，其中的硝化工艺由硝化细菌（Nitrifying bacteria）完成[2]。硝化细菌分为自养型硝化细菌和异养型硝化细菌2类，异养型硝化细菌仅占很少一部分，自养型硝化细菌是生物脱氮过程中起硝化作用的主要菌群，其硝化速率直接影响污水处理系统的硝化效果和生物脱氮效率[3]。硝化过程通常由氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing Bacteria，AOB）先将氨氮转化为亚硝酸盐，然后由亚硝酸氧化细菌（Nitrite-oxidizing Bacteria，NOB）将亚硝酸盐转化为硝酸盐[4]。与自养型AOB 一样，自养型NOB具有生长速度慢、自然条件下数量低等特点，这一方面使NOB 的研究较为困难，另一方面也制约了其工业化生产和应用。因此，研究加快NOB 生长速度的培养方法显得尤为重要[5，6]。本研究以一株亚硝酸氧化细菌y3-2[7]为出发菌株，对其培养基和培养条件进行了优化，并采用实时荧光定量核酸扩增检测系统（Real-time quantitative PCR detecting system，qPCR）计数的方法对其菌液浓度进行计数，以期获得能快速培养硝化杆菌y3-2的方法。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 菌种试验用菌种硝化杆菌y3-2由农业微生物学国家重点实验室发酵工程分室分离纯化保藏，经16 S rDNA鉴定为硝化杆菌属（Nitrobacter）细菌。 1.1.2 优化前培养基及培养条件优化前初始培养基：MgSO4·7H2O 0.12 g/L、NaH2PO4·2H2O 1.16 g/L、K2HPO4·3H2O 0.33 g/L、MnSO4·H2O 0.007 6 g/L、（NH4）6Mo7O24·4H2O 50 μg/L、无水NaCO3 0.5 g/L、NaNO2 1.0 g/L、pH 7.5，121 ℃、30 min灭菌。优化前的培养条件为250 mL三角瓶加入50 mL培养基，200 r/min、30 ℃恒温培养。 1.1.3 试剂亚硝酸盐和硝酸盐定性检测试剂[8]：Griess试剂、盐酸溶液、氨基磺酸铵溶液、二苯胺—硫酸试剂，细菌基因组DNA提取试剂盒和Real Master
几种常见离子的检验
几种常见离子的检验
几种常见离子的检验公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
几种常见离子的检验 离 子 所用试剂 方法 现象 化学方程式 Cl - AgNO 3溶液和稀HNO 3 将AgNO 3溶液滴入待测液中，再加稀HNO 3 生成白色沉淀．且不溶于稀HNO 3 AgNO 3+NaCl==A gCl↓+NaNO 3 SO 4 2- BaCl 2溶液和稀盐酸 将稀盐酸滴入待测液中，再加BaCl 2溶液 滴加稀盐酸无现象，滴 加 BaCl 2溶液生成白色 沉淀，且沉淀不溶于稀盐酸 BaCl 2+Na 2SO 4==BaSO 4↓+ +2Na Cl CO 3 2- 盐酸(或HN O 3) 和澄清石灰水 向待测液中加入盐酸(或H NO 3)．将产生的气体通入澄清石灰水中 产生无色无味的气体，此气体能使澄清的石灰水变浑浊 Na 2CO 3+2HCl==2NaCl+H 2O+ CO 2↑CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O OH - 酚酞试液、紫色石蕊试液或红色石蕊试纸 ①将酚酞试液滴入待测液 中 ②将紫色石蕊试液滴入待 测液中 ③将待测液滴在红色石蕊试纸上 ①溶液变红 ②溶液变蓝 ③红色石蕊试纸变蓝 —— H + 紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸 ①将紫色石蕊试液滴入待测液中 ②将待测液滴在蓝色石蕊试纸上 ①溶液变红②蓝色石蕊 试纸变红 —— NH 4 + 浓NaOH 溶 液 将浓NaOH 溶液加入待测液中，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口放出有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+NH3↑
离子液体及其研究进展
正离子部分是有机阳离子，如：１－丁基－３－甲基咪唑［ｂｍｉｍ］＋，１－乙基－３－甲基咪唑［ｅｍｉｍ］＋，体积比无机离子大，因此有较低的熔点［３］。阳离子中电荷越分散，分子的对称性越低，生成化合物的熔点越低。阴离子的大小对熔点有较大的影响。大的阴离子，与阳离子的作用力小，晶体中的晶格能小。因此，易生成熔点低的化合物。 ２．２ 溶解性 离子液体的分子结构还影响它们对化合物的溶解性能。例如，［ｂｍｉｍ］＋ＢＦ－４是亲水的，而［ｂｍｉｍ］＋ＰＦ－６是疏水的，与水不互溶。选择性地溶解催化剂但与反应物和产物不溶的离子液体是很有价值的，因为这样，产物的分离简单，可节省能源。有机化合物在一些离子液体中也有一定的溶解度。 Ｂｏｎｈｏｔｅ等［３］研究了有机溶剂在离子液体［ｅｍｉｍ］＋ＣＦ３ＳＯ－３中的溶解性。二氯甲烷、四氢呋喃可与其互溶，而甲苯、二氧六环是不溶的。Ｗａｆｆｅｎｓｅｈｍｉｄｔ等［４］的研究结果表明，调节阳离子中烷基链的长短可改变溶解度。如卜辛烯在（ＭｅＥｔ３Ｎ）＋ （Ｐ－ＭｅＰｈ－ＳＯ３）－溶，但溶解在［Ｍｅ（ｎ－Ｃ６Ｈ１１）３Ｎ］＋（Ｐ－ＭｅＰｈＳＯ３）－中。 ２．３ 热稳定性［５］ 离子液体的热稳定性分别受杂原子－碳原子之间作用力和杂原子－氢键之间作用力的限制，因此与组成的阳离子和阴离子的结构和性质密切相关。例如在氧化铝上测定的多种咪唑盐离子液体的起始热分解温度大多在４００℃左右，同时也与阴阳离子的组成有很大关系。当阴离子相同时，咪唑盐阳离子２位上被烷基取代时，离子液体的起始热分解温度明显提高；而３位氮上的取代基为线型烷基时较稳定。相应的阴离子部分稳定性顺序为：ＰＦ６＞Ｂｅｔｉ＞Ｉｍ≈ＢＦ４＞Ｍｅ≈ＡｓＦ６≥Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ。同时，离子液体的水含量也对其热稳定性略有影响。 ２．４ 密度 离子液体的密度与阴离子和阳离子有 离子液体及其研究进展 吴清文 天津工业大学材料化工学院 ３００１６０ 前言 离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和一种无机阴离子组成的盐，在室温或室温附近温度下呈液态，又称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。与传统的有机溶剂和电解质相比，离子液体具有一系列突出优点：（１）几乎没有蒸气压、不挥发、无色、无味；（２）有较大的稳定温度范围，较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口；（３）通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸。最初的离子液体主要用于电化学研究，近年来在作为环境友好的溶剂方面有很大的潜力，故也称之为“绿色溶剂”。 １ 离子液体的组成 目前被人们关注的液体离子的种类比较多，但大体上说起来，其中的阳离子主要有以下四类［１，２］：烷基季铵离子；烷基季鳞离子：Ｎ－烷基取代吡啶离子；１，３－二烷基取代咪唑离子。阴离子则可以是ＡｌＣ１－４、ＢＦ－４、ＰＦ－４、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＳＯ－３、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、ＳｂＦ－等有机离子和配合物离子。 ２ 离子液体的物理化学特质 ２．１ 熔点 离子液体是低熔点的季铵、膦盐。 很大关系。比较含不同取代基咪唑阳离子的氯铝酸盐的密度发现，密度与咪唑阳离子上Ｎ－烷基链长度呈线性关系，随着有机阳离子变大，离子液体的密度变小。这样可以通过阳离子结构的轻微调整来调节离子液体的密度。阴离子对密度的影响更加明显，通常是阴离子越大，离子液体的密度也越大。因此设计不同密度的离子液体，首先选择相应的阴离子来确定大致范围，然后认真选择阳离子对密度进行微调。 ２．５ 酸碱性［６］ 离子液体的酸碱性实际上由阴离子的本质决定。将Ｌｅｗｉｓ酸如Ａ１Ｃ１３加入到离子液体［ｂｍｉｍ］Ｃ１中，当Ａ１Ｃ１３的摩尔分数ｘ（Ａ１Ｃ１３）＜０．５时，离子液体呈碱性；当ｘ（Ａ１Ｃ１３）＝０．５时，为中性，阴离子仅为Ａ１Ｃ１－４；当ｘ （Ａ１Ｃ１３）＞０．５时，随着Ａ１Ｃ１３的增加会有Ａｌ２Ｃｌ－７和Ａｌ３Ｃｌ－１０等阴离子存在，离子液体表现为强酸性。研究离子液体的酸碱性时，必须注意其“潜酸性”和“超酸性”。例如把弱碱吡咯或Ｎ、Ｎ’－二甲基苯胺加入到中性［ｂｍｉｍ］＋Ａ１Ｃ１－４中，离子液体表现出很明显的潜酸性。把无机酸溶于酸性氯铝酸盐离子液体中，可观察到离子液体的超强酸性。与传统的超酸系统相比，超酸性离子液体处理起来更安全。 综上所述离子液体具有独特的物理化学特性，而且还可以在一定程度上进行调变。但总体上讲，对离子液体的物理化学性质还了解得相对较少，这也成为今后离子液体研究的主要内容。 ３ 离子液体的合成 离子液体种类繁多，改变阳离子／阴离子的不同组合，可以设计合成出不同的离子液体。离子液体合成大体上有两种基本方法：直接合成法和两步合成法［７］ 。 ３．１ 直接合成法 通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体，操作经济简便，没有副产物，产品易纯化。例如，硝基乙胺离
离子液体的合成
1、1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[HSO3-pmim]HSO4的合成 第一步，合成离子液体中间体1–磺酸丙基–3–甲基咪唑盐[MIM–PS]。取等物质的量的N–甲基咪唑和1,3–丙烷磺内酯于三口烧瓶中，磁力搅拌使其充分混合，温度缓慢升到40℃，反应体系在该温度下，磁力搅拌反应48h。反应结束后，得到白色沉淀，用乙酸乙酯洗涤3次，旋蒸除去有机溶剂，产物在真空干燥箱里干燥至恒重，即得离子液体中间体1–磺酸丙基–3–甲基咪唑盐[MIM–PS]。 第二步，取等物质的量的离子液体中间体[MIM–PS]和浓硫酸于三口烧瓶中，磁力搅拌使其充分混合，温度缓慢升到80℃，恒温条件下不断磁力搅拌反应6 h。反应结束后，用乙酸乙酯洗涤3次，旋蒸除去有机溶剂，产物转移到真空干燥箱里干燥，即得目标离子液体[HSO3-pmim]HSO4。 2、2-吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnhp]HSO4的合成 在圆底烧瓶中加入2-吡咯烷酮，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hnhp]HSO4。 3、1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnmp]HSO4的合成 在圆底烧瓶中加入1 -甲基-2-吡咯烷酮，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hnmp]HSO4。 4、1-甲基咪唑硫酸氢盐[Hmim]HSO4的合成 在圆底烧瓶中加入1-甲基咪唑，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hmim]HSO4。 5、1-( 3-磺酸基) -丙基-2-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐 在三口烧瓶中加入等摩尔量的2-吡咯烷酮和1,3-丙烷磺内酯，以无水乙醚为溶剂，磁力搅拌20 h，过滤，甲醇洗涤，真空干燥即得白色固体粉末离子液体前体。于三口烧瓶中加入离子液体前体，滴加等摩尔量的浓硫酸，80℃下磁力搅拌8h，然后用乙酸乙酯洗涤，80℃真空干燥后即得黄褐色粘稠离子液[C3SO3Hnhp] HSO4。 6、正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体[BPy]HSO4的制备 将吡啶和溴丁烷按照摩尔比1:1.2加入三口烧瓶中，持续氮气保护，室温磁力搅拌1-2 d，直到无色液体转化成白色固体。提纯、真空干燥，获得溴丁基吡啶离子液体中间体。 将中间体置于三口烧瓶中，逐滴加入等物质量的浓硫酸，室温下磁力搅拌，通氮气带出反应产生的溴化氢气体，反应6 h得到粘稠的液体。提纯、真空干燥，得到正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体[BPy]HSO4。 7、乙基三乙胺硫酸氢盐离子液体[ETEA]HSO4的制备 将三乙胺和溴乙烷按照摩尔比1:1.2加入三口烧瓶中，氮气气氛下，密封加热到60℃，搅拌2-3 d，直到无色液体转化成白色固体。提纯、真空干燥获得溴代乙基三乙胺离子液体中间体。 将中间体置于三口烧瓶中，逐滴加入等物质量的浓硫酸，室温下磁力搅拌，通氮气带出反应产生的溴化氢气体，反应6 h得到粘稠的液体。提纯、真空干燥，得到乙基三乙胺硫酸氢盐离子液体[ETEA]HSO4。 8、吡啶硫酸氢盐离子液体[Py]HSO4的制备
初中几种常见离子的检验
初中几种常见离子的检验 一、教学目标 知识与技能： 1、能记忆常见酸、碱、盐的溶解性，知道常见物质颜色。 2、初步学会检验组成里含有硫酸根离子或氯离子的盐的方法。 过程与方法： 1、通过实验、观察的方法，培养学生科学探究的能力。 2、通过对硫酸根离子、氯离子检验等知识的综合运用，培养学生分析问题、解决问题的能力，加深学生对所学知识的理解。 情感态度与价值观： 1、通过实验探究对学生进行科学态度和科学方法的教育。 2、初步学会独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并学会主动交流。逐步形成良好的实验工作习惯。 二、教学重点：探究硫酸根离子、氯离子、的检验方法。 三、教学难点：通过归纳、总结离子反应的特点。 四、教学用品： 药品：Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸。 仪器：试管、胶头滴管。 五、教学过程： 一、回忆探究碳酸根离子的检验方法 取样，滴入溶液，若有无色气体产生，将产生的无色气体通入足量的澄清石灰水中，若该气体能使澄清的石灰水变浑浊，说明该物质中可能含有离子。 讲解：在初中化学里，重要离子的检验除了碳酸根离子外，还有硫酸根离子和氯离子的检验。 二、探究硫酸根离子的检验方法 （1）探究实验 实验1：往稀硫酸中滴入硝酸钡溶液后，轻轻振荡。观察有什么现象？再滴加稀硝酸，观察又有什么现象？ 交流：开始有白色沉淀生成，滴加稀硝酸后，白色沉淀不溶解。 写出化学方程式：H2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2HNO3
讲解：说明硫酸钡不溶于稀硝酸。 实验2：碳酸钠溶液中滴入硝酸钡溶液后，轻轻振荡。观察有什么现象？再滴加稀硝酸，观察又有什么现象？ 交流：开始有白色沉淀生成，滴加稀硝酸后，白色沉淀溶解，同时有气泡产生。 写出化学方程式：Na2CO3+Ba(NO3)2===BaCO3↓+2NaNO3 BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ 讲解：说明碳酸钡溶于稀硝酸。 （2）归纳总结 H2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2HNO3 Na2CO3+Ba(NO3)2===BaCO3↓+2NaNO3 问题：上述反应从离子的角度看，有什么特点？ 讲解：上述反应说明Ba2+与SO42-或CO32-反应都会生成白色沉淀。 归纳：往某无色溶液中滴加Ba(NO3)2溶液时，若有白色沉淀出现，则该白色沉淀可能是或，再滴加几滴稀硝酸，若白色沉淀溶解，则该沉淀是，若白色沉淀不溶解，则该沉淀是，说明该无色溶液中含有离子。 讨论：如何检验某种溶液里含有硫酸根离子？ 小结：SO42-的检验方法 取样，滴入溶液和溶液，如果产生白色沉淀，则样品溶液中含有SO42-离子。 三、探究氯离子的检验方法 （1）探究实验 实验1：往稀盐酸中滴加硝酸银溶液后，轻轻振荡。观察有什么现象？滴加稀硝酸，观察又有什么现象？ 交流：开始有白色沉淀生成，滴加稀硝酸后，白色沉淀不溶解。 化学方程式：HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3 讲解：说明氯化银不溶于稀硝酸。 实验2：往Na2CO3溶液中滴加几滴AgNO3溶液后，观察有什么现象？滴加稀硝酸，观察又有什么现象？ 交流：开始有白色沉淀生成，滴加稀硝酸后，白色沉淀溶解，同时有气泡产生。 化学方程式：Na2CO3+2AgNO3===Ag2CO3↓+2NaNO3
咪唑类酸性离子液体催化剂的制备及其表征
咪唑类酸性离子液体催化剂的制备及其表征 【摘要】本文用一步合成法制备了三种咪唑类Br？覫nsted酸性离子液体：[Hmim]CH3COO、[Hmim]H2PO4、[Hmim]C4H7O2，收率分别为85.5%、79.0%、87.0%，并通过FT-IR对三种离子液体进行了表征，对其结构及性质进行了初步的研究。 【关键词】咪唑；酸性离子液体；FT-IR 0 概述 离子液体，是由一系列杂环阳离子和多种阴离子组合而成[1]。在电化学业、重金属离子提取、相转变催化、重合、增溶作用以及在酶反应中做低挥发的有机溶剂等领域有着潜在的商业应用[2]。离子液体虽然为离子组成，但其组成可调变，故称为“设计溶剂”（designed solvents）。采用一步合成法制备离子液体，操作简便，没有副产物，产品易分离，纯化[3-4]。离子液体可用波谱学、物理学方法和电化学等手段对其进行表征。通过IR图谱的分析，可以证实产物（特别是阳离子部分）是否正确[5]。本文合成三种咪唑类离子液体[Hmim]CH3COO、[Hmim]H2PO4、[Hmim]C4H7O2，并采用光谱法对其结构及性质进行了初步的研究。 1 实验部分 1.1 试剂 N-甲基咪唑（wt≥98%，浙江省宁海市凯乐化工公司）、冰醋酸（化学纯，上海凌峰化学试剂有限公司）、磷酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、正丁（分析纯，上海化学试剂有限公司）等。 1.2 离子液体催化剂制备 [Hmim]CH3COO的制备 称量摩尔比为1：1的N-甲基咪唑8.21g和醋酸6.01g于250ml三口烧瓶中，加入少量水作溶剂，旋转搅拌，将温度控制在80℃，反应进行6h，得到淡黄色液体。将得到的淡黄色液体进行减压蒸馏，控制减压蒸馏的真空度为0.07MPa，顶部温度为92℃，蒸馏时间为3h，即得到咪唑醋酸盐离子液体[Hmim]CH3COO。 [Hmim]C4H7O2的制备 称量摩尔比为1：1的N-甲基咪唑8.21g和正丁酸8.82g于250ml三口烧瓶中，加入少量水作溶剂，加热并搅拌，反应温度控制在80℃，反应7h，得到黄色液体。将得到的液体进行减压蒸馏，控制真空度为0.05MPa，顶部温度为75℃
几种常见离子的检验
几种常见离子的检验 离 子 所用试剂方法现象化学方程式 Cl-AgNO3溶液和稀 HNO3 将AgNO3溶液滴入待测液中，再加稀 HNO3 生成白色沉淀．且不溶于稀HNO3 AgNO3+NaCl ==AgCl↓+N aNO3 SO4 2-BaCl2溶液和稀 盐酸 将稀盐酸滴入待测液中，再加BaCl2 溶液 滴加稀盐酸无现象，滴加 BaCl2 溶液生成白色沉淀，且沉淀不溶 于稀盐酸 BaCl2+Na2S O4==BaSO4 ↓+ +2NaCl CO3 2-盐酸(或HNO3) 和澄清石灰水 向待测液中加入盐酸(或HNO3)．将产 生的气体通入澄清石灰水中 产生无色无味的气体，此气体能 使澄清的石灰水变浑浊 Na2CO3+2HC l==2NaCl+H 2O+ CO2↑ CO2+Ca(OH) 2==CaCO3↓ +H2O OH-酚酞试液、紫色 石蕊试液或红 色石蕊试纸 ①将酚酞试液滴入待测液中 ②将紫色石蕊试液滴入待测液中 ③将待测液滴在红色石蕊试纸上 ①溶液变红 ②溶液变蓝 ③红色石蕊试纸变蓝 —— H+紫色石蕊试液 或蓝色石蕊试 纸 ①将紫色石蕊试液滴入待测液中 ②将待测液滴在蓝色石蕊试纸上 ①溶液变红 ②蓝色石蕊试纸变红 —— NH4 +浓NaOH溶液 将浓NaOH溶液加入待测液中，加热， 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 (或用玻璃棒蘸浓盐酸置于试管口） 放出有刺激性气味的气体，该气 体能使湿润的红色石蕊试纸变 蓝(或遇到浓盐酸产生大量白 烟) NH4Cl+NaOH NaCl+H2 O+NH3↑ Cu2NaOH溶液将NaOH溶液加入待测液中生成蓝色沉淀CuSO4+2NaO
白腐菌液体菌种培养条件的试验研究_吴薇
Ｎｏ．１．２００８ 收稿日期：２００７－０７－２０＊通讯作者 基金项目：中国农业科学院作物科学研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项。 作者简介：吴薇（１９７０—），女，浙江人，博士研究生，副教授，研究方向为农产品加工与贮藏工程和生物质材料工程。 吴 薇１，顿宝庆２，姜训鹏１，吕程序１，高振江１＊，路明２＊ （１．中国农业大学工学院，北京１０００８３；２．中国农科院生物质能源研究中心，北京１０００８１） 摘要：对３种白腐菌的液体菌种培养条件进行了优化研究。结果表明，黄孢原毛平革菌液体菌种培养的较优条件为培养时间４ｄ、初始ｐＨ６．０、装量５０ｍＬ、琼脂添加量０．２％，Ｗ３液体菌种培养的较优条件为培养时间５ｄ、初始ｐＨ６．５、装量５０ｍＬ、琼脂添加量０．３％，变色栓菌液体菌种培养的较优条件为培养时间５ｄ、初始ｐＨ６．５、装量７５ｍＬ、琼脂添加量０．１％。关键词：白腐菌；液体菌种；培养条件中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－９９８９（２００８）０１－００１６－０３ 白腐菌液体菌种培养条件的 试验研究 Ｓｔｕｄｙｏｎｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｌｉｑｕｉｄｓｔｒａｉｎｏｆｔｈｅｗｈｉｔｅ－ｒｏｔｆｕｎｇｉ ＷＵＷｅｉ１，ＤＵＮＢａｏ－ｑｉｎｇ２，ＪＩＡＮＧＸｕｎ－ｐｅｎｇ１，ＬＶＣｈｅｎｇ－ｘｕ１，ＧＡＯＺｈｅｎ－ｊｉａｎｇ１＊，ＬＵＭｉｎｇ２＊ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆ ＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ， ｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｌｉｑｕｉｄｓｔｒａｉｎｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｗｈｉｔｅ－ｒｏｔｆｕｎｇｉｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｗｈｉｔｅ－ｒｏｔｆｕｎｇｉｉｎｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｆｉｅｌｄｓｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎａｌａｒｇｅｅｘｔａｎｔ． ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｌｉｑｕｉｄｓｔｒａｉｎｏｆＰｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍｗａｓ４ｄａｙｓｃｕｌｔｕｒｅｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｐＨ６．０，ｌｉｑｕｉｄｃａｐａｃｉｔｙ５０ｍＬ，ａｇａｒｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ０．２％．Ｔｈｅ 提高海藻糖的百分含量。 将海藻糖和三氯乙酸混合液用３倍体积的９５％乙醇在４℃冰箱中醇析１２ｈ后，在５０００ｒ／ｍｉｎ下离心２０ｍｉｎ得到沉淀物。将此沉淀物冷冻干燥１２ｈ后，可得海藻糖晶体。 参考文献： ［１］ＥｌｂｅｉｎＡＤ．Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆα，α－ｔｒｅｈａｌｏｓｅ［Ｊ］．ＡｄｖＣａｒｂｏ－ｈｙｄＣｈｅｍＢｉｏｃｈｅｍ，１９７４，３０：２２７－２５６ ［２］戴秀玉，程苹．海藻糖的生理功能、分子生物学研究及应用前景［Ｊ］．微生物学通报，１９９５，２２（２）：１０２ ［３］程池．天然生物保存物质———海藻糖的特性和应用［Ｊ］．食品与发酵工业，１９９６，２２（１）：５９－６４ ［４］ 刘洋，张红缨，张今．酵母菌中海藻糖的提取方法与糖代谢研究［Ｊ］．吉林大学自然科学学报，１９９８，（４）：８５－８８ ［５］章银良，毛多斌，张勋．产海藻糖酿酒酵母培养基优化及生理学研究．生物技术，２００１，１１（６）：２７－２９ ［６］ 章银良，熊卫东，张露，等．胁迫条件下酿酒酵母积累海藻糖的发酵研究［Ｊ］．郑州轻工学院学报（自然科学版），２００３， １８（２）：５０－５２［７］ＪｏｈａｎＭＴ．ＭｉｃｒｏｂｉｏｌＲｅｖｉｅｗ［Ｊ］．１９８４，４８（１）：４２－５９［８］ ＪｏａｏＡＪ，ＭａｒｉａＤＬ，ＰｏｌｉｚｅｌｉＴＭｅｔａｌ．ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏ－ｇｙＬｅｔｔｅｒ，１９９７，１５４：１６５－１７１ ［９］ＣａｒｍｅｎＬＡＰ，ＡｎｉｔａＤＰ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｎｎｕａｌＲｅｖｉｅｗ， １９９６，（２）：２９３－３１４ ［１０］ＫｏｋｉＳ，ＴｏｓｈｉｙａＫ，ＥｉｉｃｈｉＴｅｔａｌ．ＡｐｐｌｉｅｄａｎｄＥｎｖｉｒｏｎ－ ｍｅｎｔａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９９８，６４（１１）：４３４０－４３４５ ［１１］ＳＪＳｔａｓｉｎｏｐｏｕｌｏｓ，ＲＪＳｅｖｉｏｕｒ．Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘｐｏｌｙｓａｃ－ ｃｈａｒｉｄｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅＦｕｎｇｕｓＡｃｒｅｍｏｎｉｕｎｐｅｒｓｉｃｉｕｍｗｉｔｈｆａｔｔｙａｃｉｄｓ［Ｊ］．ＢｉｏｔｅｃｈａｎｄＢｉｏｅｎｇｉ，１９９０，３６：７７８－７８２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 食品开发与机械 １６
离子液体的制备教学文稿
离子液体的制备
一．3.1 咪唑类离子液体的制备（制备氧化锆） 3.1.1 溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[C8mim]Br）的合成及纯化 这种离子液体的合成反应可表示为： C8H17Br + C4H6N2 → [C8mim]Br 实验步骤：在圆底烧瓶中加入100 g新蒸馏的N-甲基咪唑和300 mL三氯乙烷，在强烈搅拌下，在60℃滴加236 g新蒸馏的正溴辛烷，滴加时间超过2 h，滴加完毕后在83℃下回流约3 h，反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体，经分液漏斗分离出离子液体, 并用三氯乙烷洗涤数次后, 在65℃真空干燥48 h除去残余的溶剂和水，即可得到最终产品。 3.1.2 1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C8mim][BF4]）的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为： [C8mim]Br + NaBF4 → [C8mim][BF4] + NaBr 实验步骤：将160.6 gNaBF4溶于550 mL水中，再加入202.6 g[C8mim]Br，搅拌48 h，而后用二氯甲烷萃取，有机层多次用水洗涤，直到在被除去的水相中滴加AgNO3溶液没有黄色沉淀出现为止。先蒸去二氯甲烷溶剂，再在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。 3.1.3 溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑（[C12mim]Br）的合成及纯化 该离子液体的制备反应可表示为： C12H 25Br + C4H6N2 → [C12mim]Br 实验步骤：在圆底烧瓶中，加入75 g新蒸馏的N-甲基咪唑和250 mL三氯乙烷，在强烈搅拌下，在60℃滴加250 mL新蒸馏的正溴十二烷，滴加时间超过2 h，滴加完毕后在83℃再回流3 h，反应现象是先浑浊后变为橙黄色粘稠的液体。然后蒸出溶剂三氯乙烷，得到此离子液体极其粘稠，[C12mim]Br在65℃真空干燥48 h用以除去残余的溶剂和水。