第三節(jié)　反應(yīng)物配比用量對(duì)離子液體配合物產(chǎn)量的影響

一、1-丁基-3-甲基咪唑溴代鹽和氯化亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

考察在溫度、時(shí)間等外界條件不變的情況下，取1-丁基-3-甲基咪唑溴代鹽0.05mol，氯化亞鐵按配比為1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3加入，根據(jù)生成固體的量繪制折線圖（圖1.4），從而分析藥品配比對(duì)產(chǎn)量的影響。

結(jié)果分析：通過(guò)圖1.4可以看出，隨著氯化亞鐵用量的增大，離子液體鐵配合物的產(chǎn)量也顯著增大，當(dāng)藥品配比為1:3時(shí)，離子液體鐵配合物的產(chǎn)量最大為0.4238g。

二、1-辛基-3-甲基咪唑溴代鹽和氯化亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

考察在溫度、時(shí)間等外界條件不變的情況下，取1-辛基-3-甲基咪唑溴代鹽0.05mol氯化亞鐵按配比為1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3加入，根據(jù)生成固體的量繪制折線圖（圖1.5），從而分析藥品配比對(duì)產(chǎn)量的影響。

結(jié)果分析：通過(guò)圖1.5可以看出，隨著氯化亞鐵用量的增大，離子液體鐵配合物的產(chǎn)量先增大，當(dāng)再增加氯化亞鐵用量時(shí)，離子液體鐵配合物的產(chǎn)量不再增大，因此，當(dāng)藥品配比為1:2時(shí)，離子液體鐵配合物產(chǎn)量最高，為0.2773g。其主要原因可能是離子液體烷基側(cè)鏈較大，形成配合物時(shí)，存在空間位阻效應(yīng)。

三、1-異丙基-3-甲基咪唑溴代鹽和氯化亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

考察在溫度、時(shí)間等外界條件不變的情況下，取1-異丙基-3-甲基咪唑溴代鹽0.05mol氯化亞鐵按配比為1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3加入，根據(jù)生成固體的量繪制折線圖（圖1.6），從而分析藥品配比對(duì)產(chǎn)量的影響。

結(jié)果分析：通過(guò)圖1.6可以看出，隨著藥品配比的增大，離子液體鐵配合物的產(chǎn)量也再增加，當(dāng)配比大于1:1.5時(shí)，離子液體鐵配合物產(chǎn)量增加幅度較小，因此，在實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中，可考慮選擇配比為1:1.54。

通過(guò)以上三種不同烷基側(cè)鏈離子液體作為反應(yīng)物的產(chǎn)量對(duì)比可以看出，烷基側(cè)鏈不同，對(duì)離子液體鐵配合物的產(chǎn)量影響不同，其主要原因可能是生成配合物過(guò)程中，烷基側(cè)鏈越長(zhǎng)，空間位阻越大，阻礙配合物的生成，因此，從產(chǎn)量上看，隨著側(cè)鏈的增大，其產(chǎn)量減小。

四、1-異丙基-3-乙基咪唑溴代鹽和硫酸亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

離子液體1-異丙基-3-乙基咪唑溴代鹽0.05mol（11.0g）共5份，分別加入硫酸亞鐵0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合攪拌3天，未加熱。離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表1.6。

表1.6　離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量

將得到的數(shù)據(jù)繪制成折線散點(diǎn)圖，如圖1.7所示。

從圖1.7可看出，隨著硫酸亞鐵用量的增大，離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量增大，當(dāng)硫酸亞鐵為0.1mol時(shí)斜率最大，配比為1:2，此時(shí)一次產(chǎn)量為0.4433g。當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，一次產(chǎn)量最大為0.4981g。然而，當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，離子液體與硫酸亞鐵配比為1:3，硫酸亞鐵用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量，造成浪費(fèi)，因此，綜合考慮，選擇硫酸亞鐵用量為0.1mol，配比為1:2，一次產(chǎn)量為0.4433g。

五、1-丁基-3-乙基咪唑溴代鹽和硫酸亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

離子液體1-丁基-3-乙基咪唑溴代鹽0.05mol（11.0g）共5份，分別加入硫酸亞鐵0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合攪拌3天，未加熱。離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表1.7。

表1.7　離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量

將得到的數(shù)據(jù)繪制成折線散點(diǎn)圖，如圖1.8所示。

從圖1.8可看出，隨著硫酸亞鐵用量的增大，離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量增大，當(dāng)硫酸亞鐵為0.75mol時(shí)斜率最大，配比為1:1.5，此時(shí)一次產(chǎn)量為0.4795g。當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，一次產(chǎn)量最大為0.5291g。然而，當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，離子液體與硫酸亞鐵配比為1:3，硫酸亞鐵用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量，造成浪費(fèi)，因此，綜合考慮，選擇硫酸亞鐵用量為0.1mol，配比為1:2，一次產(chǎn)量為0.5002g。

六、1-辛基-3-乙基咪唑溴代鹽和硫酸亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

離子液體1-辛基-3-乙基咪唑溴代鹽0.05mol（14.5g）共5份，分別加入硫酸亞鐵0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合攪拌3天，未加熱。離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表1.8。

表1.8　離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量

將得到的數(shù)據(jù)繪制成折線散點(diǎn)圖，如圖1.9所示。

從圖1.9可看出，隨著硫酸亞鐵用量的增大，離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量增大，當(dāng)硫酸亞鐵為0.1mol時(shí)斜率最大，配比為1:2，此時(shí)一次產(chǎn)量為0.3802g。當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，一次產(chǎn)量最大為0.4233g。然而，當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，離子液體與硫酸亞鐵配比為1:3，硫酸亞鐵用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量，造成浪費(fèi)，因此，綜合考慮，選擇硫酸亞鐵用量為0.1mol，配比為1:2，一次產(chǎn)量為0.3802g。

七、1-丁基-3-乙基咪唑氯代鹽和硫酸亞鐵配比對(duì)產(chǎn)量的影響

離子液體1-丁基-3-乙基咪唑氯代鹽0.05mol（9.4g）共5份，分別加入硫酸亞鐵0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合攪拌3天，未加熱。離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表1.9。

表1.9　離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量

將得到的數(shù)據(jù)繪制成折線散點(diǎn)圖，如圖1.10所示。

從圖1.10可看出，隨著硫酸亞鐵用量的增大，離子液體鐵配合物一次產(chǎn)量增大，當(dāng)硫酸亞鐵為0.1mol時(shí)斜率最大，配比為1:2，此時(shí)一次產(chǎn)量為0.4888g。當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，一次產(chǎn)量最大為0.5183g。然而，當(dāng)硫酸亞鐵用量為0.15mol時(shí)，離子液體與硫酸亞鐵配比為1:3，硫酸亞鐵用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量，造成浪費(fèi)，因此，綜合考慮，選擇硫酸亞鐵用量為0.1mol，配比為1:2，一次產(chǎn)量為0.4888g。

根據(jù)已得到的數(shù)據(jù)，對(duì)照4組不同的離子液體，即1-異丙基-3-乙基溴代硫酸亞鐵配合物、1-丁基-3-乙基溴代硫酸亞鐵配合物、1-辛基-3-乙基溴代硫酸亞鐵配合物、1-丁基-3-乙基氯代硫酸亞鐵配合物，離子液體結(jié)構(gòu)對(duì)一次產(chǎn)量的影響見(jiàn)表1.10。

表1.10　離子液體結(jié)構(gòu)對(duì)一次產(chǎn)量的影響

根據(jù)表1.10中固體質(zhì)量對(duì)比可知，對(duì)于陰離子相同的溴代鐵配合物來(lái)說(shuō)，相同配比下丁基溴代鐵配合物質(zhì)量最多，異丙基溴代鐵配合物次之，辛基溴代鐵配合物最少。而反應(yīng)前異丙基溴代、丁基溴代、辛基溴代3種咪唑基離子液體中陰離子結(jié)構(gòu)相同陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)不同，即異丙基溴代離子液體含有支鏈，丁基溴代離子液體不含有支鏈，而辛基溴代不含支鏈但鏈端最長(zhǎng)，由此可得出，離子液體陰離子結(jié)構(gòu)相同時(shí)，辛基溴代離子液體鏈端最長(zhǎng)，反應(yīng)生成鐵配合物一次產(chǎn)量最少，而陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)中沒(méi)支鏈的丁基溴代離子液體的比含有支鏈的異丙基溴代離子反應(yīng)生成的鐵配合物一次產(chǎn)量多。

根據(jù)表1.10中可知，相同配比下丁基溴代鐵配合物比丁基氯代鐵配合物一次產(chǎn)量高，反應(yīng)前丁基溴代離子液體、丁基氯代離子液體兩種咪唑基離子液體中陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)相同而陰離子結(jié)構(gòu)不同，因此，可得出離子液體陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)相同時(shí)，含有溴代陰離子的比含有氯代陰離子的丁基咪唑離子液體反應(yīng)生成的鐵配合物一次產(chǎn)量多。

八、溫度對(duì)乙基咪唑離子液體鐵配合物一次產(chǎn)率的影響

將4種不同的離子液體，即1-異丙基-3-乙基咪唑溴代鹽0.05mol、1-丁基-3-乙基咪唑溴代鹽0.05mol、1-辛基-3-乙基咪唑溴代鹽0.05mol、1-丁基-3-乙基咪唑氯代鹽0.05mol各4份，分別與0.10mol的FeSO4·7H2O（配比為1:2）在不同溫度下反應(yīng)，得到溫度與離子液體鐵配合物的影響關(guān)系，見(jiàn)表1.11。

表1.11　溫度對(duì)鐵配合物一次產(chǎn)量的影響

從表1.11中可看出，異丙基溴代鐵配合物一次產(chǎn)量、丁基溴代鐵配合物一次產(chǎn)量、辛基溴代鐵配合物一次產(chǎn)量、丁基氯代鐵配合物一次產(chǎn)量，都隨溫度的升高而依次增多，但60℃時(shí)增加最明顯。