卤代功能化离子液体的结构和性质的理论研究及其实验验证

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21473054
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    80.0万
  • 负责人：
    卢运祥
  • 依托单位：
    华东理工大学
  • 学科分类：
    B0302.化学模拟与应用
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Ionic liquids, environmentally benign green solvents, have gained widespread applications in many field of chemistry. In recent years, halogenated ionic liquids have attracted a great deal of interest,due to their unique structures and properties. The aim of this project is to study the microstructures , dynamic features and absorption properties of a series of halogenated ionic liquids using quantum chemical calculations, molecular dynamics simulation and experimental measurements.The research contents include exploring the impact and cooperativity effects of electrostatic forces,pi-pi stacking interactions, hydrogen and halogen bonds,quantitative elucidation of the structure-property relationship of ionic liquids,and understanding the dissolution mechanism of acid gas in halogenated ionic liquids. Moreover,based on the theoretical results,some representative halogenated ionic liquids will be designed and synthesized and then the solubility of CO2 and SO2 in these ionic liquids will be systematically determined. This project can provide basic data and theoretical guidance in the development of novel functional ionic liquids.
离子液体作为环境友好的绿色溶剂具有巨大的应用潜力。近年来，由于特殊的结构和性质，卤代离子液体已得到关注。本项目以一系列卤代离子液体为研究对象，以其在酸性气体捕集分离中的潜在应用为背景，通过采用量子化学计算、分子动力学模拟和实验测试相结合的手段研究卤代离子液体的微观结构、动力学行为和吸收性质，包括探讨静电作用、pi-pi作用、氢键和卤键等相互作用的影响规律及协同作用机制,阐明离子液体结构与性能之间的定量关系以及从分子水平上理解酸性气体在卤代离子液体中的溶解机理。并且在理论指导下设计合成有代表性的卤代离子液体，系统测试CO2和SO2气体在其中的溶解度，为新型功能化离子液体的开发提供基础数据和理论支持。

结项摘要

卤代是设计和合成新型功能化离子液体的一种重要方法，但是人们往往忽视了卤素原子的非共价相互作用对离子液体性质的影响。本项目采用量子化学计算、分子动力学模拟和实验测试相结合的手段研究一系列卤代离子液体的微观结构、动力学行为以及酸性气体在其中的吸收性质。主要内容包括（1）采用从头算和密度泛函方法研究卤代离子对和离子对簇中的分子间作用力（如卤键、氢键、pi-pi堆积作用等），深入分析它们的结构和能量特征及物理本质；（2）利用分子动力学和第一性原理动力学研究代表性卤代离子液体的微观结构、动力学行为以及酸性气体在其中的扩散行为、径向分布和作用方式等；（3）结合量化计算和动力学的结果，设计粘度适当、热稳定性高、能高效吸收的卤代功能化离子液体，在此基础上合成并测试相应的性质。结果发现离子对中的卤键强度远大于常规卤键的强度，并且表现出一定的共价性；静电作用力对卤键的稳定性起到了决定性作用，而色散力所起的作用很小。这些结果对于探讨卤代离子液体的微观性质具有重大意义。其次，卤代离子液体热稳定性较高、粘度较大，但其自由体积相对较大并且与酸性气体间存在卤键相互作用，因此卤代可以作为设计能高效吸收酸性气体离子液体的一种重要手段。总之，通过本项目的研究，我们确定了卤代离子液体的微观结构和动力学行为，建立了离子液体中卤键的可靠力场，明确了酸性气体在卤代离子液体中的溶解机制，阐明了离子液体的结构和性能之间的内在联系，为功能化离子液体的设计和开发提供了新的思路。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Controlling the spin state of diphenylcarbene via halogen bonding: A theoretical study
通过卤素键控制二苯基碳烯的自旋态：理论研究
  • DOI：
    10.1002/qua.25616
  • 发表时间：
    2018-08
  • 期刊：
    International Journal of Quantum Chemistry
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Ge Yang;Lu Yunxiang;Liu Honglai;Xu Zhijian
  • 通讯作者：
    Xu Zhijian
The Interactions between Imidazolium-Based Ionic Liquids and Stable Nitroxide Radical Species: A Theoretical Study
咪唑基离子液体与稳定硝基氧自由基之间的相互作用：理论研究
  • DOI：
    10.1021/acs.jpca.6b05770
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Zhang Shaoze;Wang Guimin;Lu Yunxiang;Zhu Weiliang;Peng Changjun;Liu Honglai
  • 通讯作者：
    Liu Honglai
Ion-pair recognition based on halogen bonding: a case of the crown-ether receptor with iodo-trizole moiety
基于卤键的离子对识别：以碘三唑冠醚受体为例
  • DOI：
    10.1007/s11224-017-1050-8
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Structural Chemistry
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Zhou Li;Lu Yunxiang;Xu Zhijian;Peng Changjun;Liu Honglai
  • 通讯作者：
    Liu Honglai
Halogen bonds between I-2 and ion pairs: Interpreting the ability of ionic liquids in efficient capture of radioactive iodine
I-2 和离子对之间的卤素键：解释离子液体有效捕获放射性碘的能力
  • DOI：
    10.1016/j.comptc.2014.09.029
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Computational and Theoretical Chemistry
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Wang Yanhua;Tong Jianying;Wu Weihong;Lu Yunxiang
  • 通讯作者：
    Lu Yunxiang
Intramolecular halogen bonds in 1,2-aryldiyne molecules: a theoretical study
1,2-芳基二炔分子中的分子内卤素键：理论研究
  • DOI：
    10.1007/s11224-015-0671-z
  • 发表时间：
    2016-06
  • 期刊：
    Structural Chemistry
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Zhang Yuchen;Lu Yunxiang;Xu Zhijian;Ding Hairong;Wu Weihong;Liu Honglai
  • 通讯作者：
    Liu Honglai

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

碳掺杂α-S8的光学性质和弹性性质的第一性原理计算
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    物理化学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    阮林伟;朱玉俊;裘灵光;卢运祥
  • 通讯作者：
    卢运祥
含卤素原子离子液体中卤键作用的理论研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    化学反应工程与工艺
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李海英;卢运祥;彭昌军;刘洪来
  • 通讯作者：
    刘洪来

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

卢运祥的其他基金

室温离子液体在电极材料表面的结构和界面性质的计算机模拟及其实验研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    63 万元
  • 项目类别：
    面上项目
蛋白质体系中卤素原子的非共价相互作用的理论研究
  • 批准号：
    21103047
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    25.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码