离子液体在芳香硝基化合物电还原中的绿色化学基本问题研究

芳香硝基化合物的还原是一个很重要的有机单元过程，该过程的绿色化对节能减排意义重大。在功能化离子液体中，采用电化学方法还原芳香硝基化合物有望实现这个目标。本申请以解决离子液体中芳香硝基化合物电还原的绿色化学基本问题为目的，提出离子液体二元复合功能化的新思路，通过不同性质离子液体的二元复合，制备适用于芳香硝基化合物电化学还原体系的功能化离子液体，并应用光谱学、电化学、表面化学、计算化学等研究手段，着重研究离子液体及其功能化复合物与芳香硝基化合物、电还原产物的相互作用，以及与电极的协同作用对电还原的影响, 弄清反应机理与离子液体及电极性质的关系，并对二元复合离子液体的组成和芳香硝基化合物电解还原的条件进行优化。通过计算，将上述结果进行关联，并凝练出芳香硝基化合物在离子液体中绿色电还原的基本理论。本项目研究结果，不仅为芳族硝基化合物的绿色电还原提供理论指导，而且可以为离子液体功能化研究开辟新路。

芳香硝基化合物的还原是一个很重要的有机单元过程，该过程的绿色化对节能减排意义重大。本课题以解决离子液体中芳香硝基化合物电还原的绿色化学基本问题为目的，提出离子液体二元复合功能化的思路，通过不同性质离子液体的二元复合，制备了适用于芳香硝基化合物电化学还原体系的复合功能化离子液体，并应用光谱学、电化学、计算化学等研究手段，着重研究了离子液体及其功能化复合物与芳香硝基化合物、电还原产物的相互作用，以及对电还原的影响,并进行了二元复合离子液体中和芳香硝基化合物电解制备研究。项目研究了复合离子液体的基本性质（导电率，粘度），结果显示粘度、电导率等均处于构成复合离子液体的两种纯离子液体之间，并通过计算复合离子液体与硝基苯的相互作用能及扩散系数，以及径向函数，来探究离子液体复合功能化的内在规律。通过对复合离子液体的基本性质研究后，我们研究了硝基苯在复合离子液体中的电化学行为，在实验结果中出现了许多性能优于单一离子液体的现象（峰电流增大，峰电位正移）。上述结果表明，离子液体与硝基苯、电极材料和电场之间存在相互协同作用，这种作用使复合离子液体中硝基苯电还原出现了较单一离子液体中性能增强的结果。同时也对硝基苯在复合离子液体中进行了恒电位电解，结果发现在复合离子液体中有更好的转化率及产物的选择性。本项目研究结果，不仅为芳族硝基化合物的绿色电化学还原提供了理论基础，而且也为离子液体的功能化研究开辟了新路。