功能化离子液体在分散液相微萃取中的萃取性能研究

本项目拟选取一系列-OH、-NH2、-SiR3功能化离子液体，将其用于分散液相微萃取中的萃取剂，与高效液相色谱联用，研究功能化离子液体对水基体样品中痕量极性有机物（如酚）的萃取及富集作用。根据功能化离子液体的结构描述符（阳离子种类、阴离子种类、结构对称性等）和萃取效能描述符（富集因子和萃取回收率），结合溶质的描述符（偶极矩和pK值等），运用化学计量学方法，探讨离子液体各描述符与萃取效能的相关性，获取离子液体对富集酚类化合物的"构-效"关系规律。在上述相关性模型的指导下，预测新型功能化离子液体的萃取性能，针对特定分析物，设计和定制最优的功能化离子液体，提高萃取富集效能。结合萃取体系的热力学性质与微观结构，探讨离子液体-分散液相微萃取相关萃取机理。本课题对发展痕量物质的微萃取新体系具有重要的学术意义和实际应用价值。

样品前处理是复杂体系中痕量组分快速分离和准确测定的瓶颈，制约着整个分析过程的进程。离子液体-分散液相微萃取（Dispersive liquid-liquid microextraction, DLLME）技术结合了离子液体的绿色、结构可调控以及DLLME的快速简便、高效等特点，成为样品前处理领域的研究热点。但离子液体-DLLME体系组成复杂、相关萃取机制还不是很明确，且离子液体种类繁多，离子液体的筛选也存在困难。我们在国家自然科学基金的资助下，以增强离子液体的疏水性、增加离子液体与分析物间的作用力种类为思路，合成与表征了一系列苄基、羟基、对称性等功能化离子液体及不同烷基取代的离子液体。详细研究了离子液体-DLLME萃取热力学过程及热力学行为，引入了离子液体-原位反应-DLLME技术，借助磁力搅拌辅助萃取，将离子液体-DLLME应用于多种液态样品基质（环境水样、唾液、水果汁）和固态样品基质（小麦）中的目标分析物（酚、有机磷农药残留和无机阴离子NO2-等）的有效萃取富集，开发出了一条高灵敏、高效、绿色的HPLC样品前处理新途径。对比研究了离子液体种类和目标物种类对萃取热力学过程和萃取效能的影响，推断出离子液体-DLLME体系中，萃取效能的高低取决于离子液体与目标物之间存在的多重作用机制如疏水作用和π-π作用等，也与离子液体-DLLME的热力学过程密切相关，且各种热力学行为彼此相互影响。以24种苯环化合物的原子类型电拓扑状态指数为描述符，实验测定的萃取富集倍数作为活性数据，用多元线性回归方法将离子液体的活性数据与目标化合物的结构参数相联系，建立了一种用于表征离子液体萃取效能与被分析物结构间的结构-活性相关关系，建立的定量构效关系模型能有效地预测离子液体-DLLME体系对某一特定目标有机物的萃取效能。上述工作的完成为发展痕量物质的微萃取新体系具有重要的学术意义和实际应用价值，也为离子液体在分离分析中的更充分利用提供了可靠的基础数据。