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近年来,离子液体在纤维素和木质素溶解的应用研究方面取得了很大的进展。但是,人们对离子液体的阳离子结构骨架,阴阳离子烷基链的长度,阴阳离子官能团的种类对纤维素和木质素的溶解规律缺乏深刻的认识,而且,现有的离子液体存在粘度大,溶解温度高或低温下纤维素溶解度低等缺陷。为了解决这些问题,作为国家自然科学基金(NO,21373078)的一部分,本文设计合成了一系列阴阳离子功能化的离子液体和阴离子功能化的胆碱羧酸盐离子液体,为降低溶剂的粘度,又设计了一系列离子液体基的溶剂体系,主要研究内容如下:1、设计合成了23种离子液体。包括1,3-二烯丙基咪唑乙酸盐([A2im][CH3COO])、丙酸盐([A2im][CH3CH2COO])、丁酸盐([A2im][CH3CH2CH2COO])、甲氧基乙酸盐([A2im][CH3OCH2COO])、乙氧基乙酸盐([A2im][CH3CH2OCH2COO])、丙烯酸盐([A2im][CH2=CHCOO])、乙醇酸盐([A2im][HOCH2COO])、烟酸盐([A2im][(C5H4N)COO])、丙酮酸盐([A2im][CH3C=OCOO])和乙酰丙酸盐([A2im][CH3C=OCH2CH2COO]);烯丙基型咪唑甲氧基乙酸基离子液体,1-甲基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([C1Aim][CH3OCH2COO])、1-乙基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([C2Aim][CH3OCH2COO])、1-丁基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([C4Aim][CH3OCH2COO])、1-羟乙基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([HOCH2CH2Aim][CH3OCH2COO])、1-乙醚基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([CH3CH2OCH2CH2Aim][CH3OCH2COO])、1,2-二甲基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([(CH3)2Aim][CH3OCH2COO])、1,2,4,5-四甲基-3-烯丙基咪唑甲氧基乙酸盐([(CH3)4Aim][CH3OCH2COO]);还有N-丁基-N-甲基吡咯烷甲氧基乙酸盐(N(C4C1)Py][CH3OCH2COO])、N-丁基-N-甲基哌啶甲氧基乙酸盐([N(C4C1)Pp][CH3OCH2COO])、N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐([N(C4)Pyr][CH3OCH2COO])、4-甲基-N-丁基吡啶甲氧基乙酸盐([C1N(C4)Pyr][CH3OCH2COO])、1-羧丙基-3-烯丙基咪唑氯盐([HOOCCH2CH2Aim][Cl])及1-丙基-3-烯丙基咪唑氯盐([CH3CH2CH2Aim][Cl]),并1H NMR核磁技术对这些离子液体进行了表征。2、测定了纤维素在这些离子液体中不同温度下的溶解度,系统地研究了离子液体的阳离子结构骨架、阴阳离子烷基链的长度、阴阳离子上取代基的种类对纤维素溶解度的影响,研究了纤维素在离子液体中可能的溶解机理,考察了溶解温度和溶解时间对再生纤维素的热性质以及分子结构的影响。3、研究了极性非质子溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基咪唑(MIM)加入[A2im][CH3OCH2COO],对纤维素溶解度的影响,研究了纤维素在[A2im][CH3OCH2COO]/极性非质子溶剂中可能的溶解机理,考察了溶解温度和溶解时间对再生纤维素的热性质以及分子结构的影响。4、设计合成了13种胆碱羧酸盐离子液体,包括胆碱乙酸盐([Ch][CH3COO])、胆碱丙酸盐([Ch][CH3CH2COO])、胆碱丁酸盐([Ch][CH3(CH2)2COO])、胆碱己酸盐([Ch][CH3(CH2)4COO])、胆碱月桂酸盐([Ch][CH3(CH2)10COO])、胆碱丙烯酸盐([Ch][CH2=CHCOO])、胆碱乳酸盐([Ch][CH3HOCH2COO])、胆碱羟基乙酸盐([Ch][HOCH2COO])、胆碱甘氨酸盐([Ch][H2NCH2COO])、胆碱葡萄糖酸盐([Ch][HOCH2(CHOH)4COO])、胆碱丁二酸盐([Ch]2[OOC(CH2)2COO])、胆碱酒石酸盐([Ch]2[COO(HCOH)2COO])和胆碱柠檬酸盐([Ch]3[OOCCH2(HO)C(COO)CH2COO])。并1H NMR核磁技术对这些离子液体进行了表征,测定了这些离子液体的玻璃态转化温度或熔点,热分解温度。5、设计了胆碱羧酸盐离子液体/水溶剂体系,研究了水的加入及阴离子结构对木质素溶解度的影响。并通过15N NMR,13C NMR和UV/Vis技术,研究了木质素在胆碱羧酸盐离子液体/水溶剂体系中可能的溶解机理,同时考察了溶解温度和溶解时间对再生木质素的热性质和分子结构的影响。