摘要：合成了1-乙基-3-甲基咪唑亞磷酸甲酯鹽([Emim][OMP])和1-乙基-3-甲基咪唑亞磷酸乙酯鹽([Emim][OEP])兩種烷基咪唑亞磷酸酯離子液體，并使用核磁共振波譜儀和元素分析儀對產(chǎn)物進(jìn)行了表征，在常壓下測定了其熱穩定性、相行為、密度和黏度(293.15~353.15K)、電導率和表面張力(293.15~343.15K)。采用自然對數方程關(guān)聯(lián)離子液體的密度，根據實(shí)驗值計算得到離子液體體積性質(zhì)，包括熱膨脹系數、分子體積、標準熵和晶格能。采用VFT方程關(guān)聯(lián)離子液體黏度和電導率。采用線(xiàn)性方程關(guān)聯(lián)表面張力，并根據實(shí)驗值計算得到離子液體的表面熵和表面焓。實(shí)驗結果表明，兩種離子液體的分解溫度(Tonset)分別為271.0℃和259.2℃，玻璃化溫度(Tg)分別為-84.87℃和-85.00℃，離子液體的密度、黏度和表面張力隨溫度的升高而減小，而電導率隨溫度的升高而增大。Walden規則分析表明，兩種烷基咪唑亞磷酸酯離子液體均符合Walden規則，且均被歸類(lèi)為“good ionic liquids”。

離子液體（ionic liquids）是一種熔融溫度在近室溫范圍內（一般小于100℃）的有機鹽，通常由大體積有機陽(yáng)離子（如咪唑、吡咯、吡啶和季銨）和有機或無(wú)機陰離子（如[BF4]-、[PF6]-、[N(SO2CF3)2]-和[N(SO2F)2]-等）組成。符合條件的陰陽(yáng)離子可以組合成多種離子液體，這些離子液體具有許多特性，如極低的蒸氣壓、高電導率、高熱穩定性、寬電化學(xué)穩定電位窗口和寬液態(tài)溫度范圍等。相關(guān)研究表明，離子液體中陰離子結構對離子液體的性質(zhì)具有決定性作用，而改變陽(yáng)離子結構可以對離子液體相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行一定程度上的調控。因此，了解離子液體陰離子結構與其熱物性之間的構效關(guān)系是設計開(kāi)發(fā)出新型離子液體的關(guān)鍵。目前，大部分關(guān)于離子液體熱物性的研究主要集中在含氟陰離子（[BF4]-、[PF6]-和[N(SO2CF3)2]-）、磺酸/硫酸酯類(lèi)陰離子（[CH3SO3]-、[CF3SO3]-和[EtSO4]-）、羧酸類(lèi)陰離子（[CH3COO]-、[CF3COO]-）和鹵素類(lèi)陰離子（Cl-、Br-、[AlCl4]-）等，但是對于新型磷酸酯類(lèi)和亞磷酸酯類(lèi)離子液體的熱物性研究較少，限制了該類(lèi)離子液體的應用進(jìn)程。亞磷酸酯陰離子類(lèi)（[RO(H)PO2]-）離子液體相

比于大部分含氟離子液體具有毒性低、合成過(guò)程簡(jiǎn)單、原料價(jià)廉、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此在金屬材料潤滑、纖維素溶解、萃取精餾等方面得到較廣泛的應用研究。而對亞磷酸酯離子液體開(kāi)展設計合成和應用研究的前提是了解其熱物性質(zhì)。通過(guò)測試分解溫度、固液相變溫度、密度、黏度、電導率和表面張力等數據，并對數據進(jìn)行分析處理是準確描述離子液體熱物性質(zhì)的主要手段。然而，目前關(guān)于亞磷酸酯類(lèi)離子液體熱物性數據的報道較少，僅有少量關(guān)于1-乙基-3-甲基咪唑亞磷酸甲酯鹽（[Emim][OMP]）的熱物性報道。Hiraga等報道了[Emim][OMP]在293.15~373.15K范圍內的密度，并以此計算得到了離子液體的熱膨脹系數和壓縮系數；Hasse等報道了[Emim][OMP]在273.15~333.15K范圍內的黏度；Almeida等報道了298.2~343.1K范圍內的表面張力，并通過(guò)線(xiàn)性方程擬合計算得到了表面熵、表面焓和臨界溫度。

本文選擇[Emim][OMP]和1-乙基-3-甲基咪唑亞磷酸乙酯鹽（[Emim][OEP]）為研究對象，合成了這兩種離子液體，并對其結構進(jìn)行了表征。測定了兩種離子液體的熱穩定性、相行為、293.15~353.15K范圍內的密度和黏度，以及293.15~343.15K范圍內的電導率和表面張力，將實(shí)驗值與數學(xué)模型關(guān)聯(lián)，根據實(shí)驗值和模型方程計算了離子液體的體積性質(zhì)和表面性質(zhì)，包括離子液體的熱膨脹系數、分子體積、標準熵、晶格能、表面熵和表面焓，并討論了兩種離子液體的離子性。