第三节　反应物配比用量对离子液体配合物产量的影响

一、1-丁基-3-甲基咪唑溴代盐和氯化亚铁配比对产量的影响

考察在温度、时间等外界条件不变的情况下，取1-丁基-3-甲基咪唑溴代盐0.05mol，氯化亚铁按配比为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3加入，根据生成固体的量绘制折线图（图1.4），从而分析药品配比对产量的影响。

结果分析：通过图1.4可以看出，随着氯化亚铁用量的增大，离子液体铁配合物的产量也显著增大，当药品配比为1:3时，离子液体铁配合物的产量最大为0.4238g。

二、1-辛基-3-甲基咪唑溴代盐和氯化亚铁配比对产量的影响

考察在温度、时间等外界条件不变的情况下，取1-辛基-3-甲基咪唑溴代盐0.05mol氯化亚铁按配比为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3加入，根据生成固体的量绘制折线图（图1.5），从而分析药品配比对产量的影响。

结果分析：通过图1.5可以看出，随着氯化亚铁用量的增大，离子液体铁配合物的产量先增大，当再增加氯化亚铁用量时，离子液体铁配合物的产量不再增大，因此，当药品配比为1:2时，离子液体铁配合物产量最高，为0.2773g。其主要原因可能是离子液体烷基侧链较大，形成配合物时，存在空间位阻效应。

三、1-异丙基-3-甲基咪唑溴代盐和氯化亚铁配比对产量的影响

考察在温度、时间等外界条件不变的情况下，取1-异丙基-3-甲基咪唑溴代盐0.05mol氯化亚铁按配比为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3加入，根据生成固体的量绘制折线图（图1.6），从而分析药品配比对产量的影响。

结果分析：通过图1.6可以看出，随着药品配比的增大，离子液体铁配合物的产量也再增加，当配比大于1:1.5时，离子液体铁配合物产量增加幅度较小，因此，在实际反应过程中，可考虑选择配比为1:1.54。

通过以上三种不同烷基侧链离子液体作为反应物的产量对比可以看出，烷基侧链不同，对离子液体铁配合物的产量影响不同，其主要原因可能是生成配合物过程中，烷基侧链越长，空间位阻越大，阻碍配合物的生成，因此，从产量上看，随着侧链的增大，其产量减小。

四、1-异丙基-3-乙基咪唑溴代盐和硫酸亚铁配比对产量的影响

离子液体1-异丙基-3-乙基咪唑溴代盐0.05mol（11.0g）共5份，分别加入硫酸亚铁0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合搅拌3天，未加热。离子液体铁配合物一次产量结果见表1.6。

表1.6　离子液体铁配合物一次产量

将得到的数据绘制成折线散点图，如图1.7所示。

从图1.7可看出，随着硫酸亚铁用量的增大，离子液体铁配合物一次产量增大，当硫酸亚铁为0.1mol时斜率最大，配比为1:2，此时一次产量为0.4433g。当硫酸亚铁用量为0.15mol时，一次产量最大为0.4981g。然而，当硫酸亚铁用量为0.15mol时，离子液体与硫酸亚铁配比为1:3，硫酸亚铁用量远远过量，造成浪费，因此，综合考虑，选择硫酸亚铁用量为0.1mol，配比为1:2，一次产量为0.4433g。

五、1-丁基-3-乙基咪唑溴代盐和硫酸亚铁配比对产量的影响

离子液体1-丁基-3-乙基咪唑溴代盐0.05mol（11.0g）共5份，分别加入硫酸亚铁0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合搅拌3天，未加热。离子液体铁配合物一次产量结果见表1.7。

表1.7　离子液体铁配合物一次产量

将得到的数据绘制成折线散点图，如图1.8所示。

从图1.8可看出，随着硫酸亚铁用量的增大，离子液体铁配合物一次产量增大，当硫酸亚铁为0.75mol时斜率最大，配比为1:1.5，此时一次产量为0.4795g。当硫酸亚铁用量为0.15mol时，一次产量最大为0.5291g。然而，当硫酸亚铁用量为0.15mol时，离子液体与硫酸亚铁配比为1:3，硫酸亚铁用量远远过量，造成浪费，因此，综合考虑，选择硫酸亚铁用量为0.1mol，配比为1:2，一次产量为0.5002g。

六、1-辛基-3-乙基咪唑溴代盐和硫酸亚铁配比对产量的影响

离子液体1-辛基-3-乙基咪唑溴代盐0.05mol（14.5g）共5份，分别加入硫酸亚铁0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合搅拌3天，未加热。离子液体铁配合物一次产量结果见表1.8。

表1.8　离子液体铁配合物一次产量

将得到的数据绘制成折线散点图，如图1.9所示。

从图1.9可看出，随着硫酸亚铁用量的增大，离子液体铁配合物一次产量增大，当硫酸亚铁为0.1mol时斜率最大，配比为1:2，此时一次产量为0.3802g。当硫酸亚铁用量为0.15mol时，一次产量最大为0.4233g。然而，当硫酸亚铁用量为0.15mol时，离子液体与硫酸亚铁配比为1:3，硫酸亚铁用量远远过量，造成浪费，因此，综合考虑，选择硫酸亚铁用量为0.1mol，配比为1:2，一次产量为0.3802g。

七、1-丁基-3-乙基咪唑氯代盐和硫酸亚铁配比对产量的影响

离子液体1-丁基-3-乙基咪唑氯代盐0.05mol（9.4g）共5份，分别加入硫酸亚铁0.05mol（14g）、0.75mol（21g）、0.10mol（28g）、0.125mol（35g）、0.15mol（42g），混合搅拌3天，未加热。离子液体铁配合物一次产量结果见表1.9。

表1.9　离子液体铁配合物一次产量

将得到的数据绘制成折线散点图，如图1.10所示。

从图1.10可看出，随着硫酸亚铁用量的增大，离子液体铁配合物一次产量增大，当硫酸亚铁为0.1mol时斜率最大，配比为1:2，此时一次产量为0.4888g。当硫酸亚铁用量为0.15mol时，一次产量最大为0.5183g。然而，当硫酸亚铁用量为0.15mol时，离子液体与硫酸亚铁配比为1:3，硫酸亚铁用量远远过量，造成浪费，因此，综合考虑，选择硫酸亚铁用量为0.1mol，配比为1:2，一次产量为0.4888g。

根据已得到的数据，对照4组不同的离子液体，即1-异丙基-3-乙基溴代硫酸亚铁配合物、1-丁基-3-乙基溴代硫酸亚铁配合物、1-辛基-3-乙基溴代硫酸亚铁配合物、1-丁基-3-乙基氯代硫酸亚铁配合物，离子液体结构对一次产量的影响见表1.10。

表1.10　离子液体结构对一次产量的影响

根据表1.10中固体质量对比可知，对于阴离子相同的溴代铁配合物来说，相同配比下丁基溴代铁配合物质量最多，异丙基溴代铁配合物次之，辛基溴代铁配合物最少。而反应前异丙基溴代、丁基溴代、辛基溴代3种咪唑基离子液体中阴离子结构相同阳离子结构不同，即异丙基溴代离子液体含有支链，丁基溴代离子液体不含有支链，而辛基溴代不含支链但链端最长，由此可得出，离子液体阴离子结构相同时，辛基溴代离子液体链端最长，反应生成铁配合物一次产量最少，而阳离子结构中没支链的丁基溴代离子液体的比含有支链的异丙基溴代离子反应生成的铁配合物一次产量多。

根据表1.10中可知，相同配比下丁基溴代铁配合物比丁基氯代铁配合物一次产量高，反应前丁基溴代离子液体、丁基氯代离子液体两种咪唑基离子液体中阳离子结构相同而阴离子结构不同，因此，可得出离子液体阳离子结构相同时，含有溴代阴离子的比含有氯代阴离子的丁基咪唑离子液体反应生成的铁配合物一次产量多。

八、温度对乙基咪唑离子液体铁配合物一次产率的影响

将4种不同的离子液体，即1-异丙基-3-乙基咪唑溴代盐0.05mol、1-丁基-3-乙基咪唑溴代盐0.05mol、1-辛基-3-乙基咪唑溴代盐0.05mol、1-丁基-3-乙基咪唑氯代盐0.05mol各4份，分别与0.10mol的FeSO4·7H2O（配比为1:2）在不同温度下反应，得到温度与离子液体铁配合物的影响关系，见表1.11。

表1.11　温度对铁配合物一次产量的影响

从表1.11中可看出，异丙基溴代铁配合物一次产量、丁基溴代铁配合物一次产量、辛基溴代铁配合物一次产量、丁基氯代铁配合物一次产量，都随温度的升高而依次增多，但60℃时增加最明显。