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物進行了表征，在常壓下測定了其熱穩(wěn)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(shù)方程關聯(lián)離子液體的密度，根據(jù)實驗值計算得到離子液體體積性質，包括熱膨脹系數(shù)、分子體積、標準熵和晶格能。采用VFT方程關聯(lián)離子液體黏度和電導率。采用線性方程關聯(lián)表面張力，并根據(jù)實驗值計算得到離子液體的表面熵和表面焓。實驗結果表明，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(guī)則分析表明，兩種烷基咪唑亞磷酸酯離子液體均符合Walden規(guī)則，且均被歸類為“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離子（如咪唑、吡咯、吡啶和季銨）和有機或無機陰離子（如[BF4]-、[PF6]-、[N(SO2CF3)2]-和[N(SO2F)2]-等）組成。符合條件的陰陽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(wěn)定性、寬電化學穩(wěn)定電位窗口和寬液態(tài)溫度范圍等。相關研究表明，離子液體中陰離子結構對離子液體的性質具有決定性作用，而改變陽離子結構可以對離子液體相關性質進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系是設計開發(fā)出新型離子液體的關鍵。目前，大部分關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/硫酸酯類陰離子（[CH3SO3]-、[CF3SO3]-和[EtSO4]-）、羧酸類陰離子（[CH3COO]-、[CF3COO]-）和鹵素類陰離子（Cl-、Br-、[AlCl4]-）等，但是對于新型磷酸酯類和亞磷酸酯類離子液體的熱物性研究較少，限制了該類離子液體的應用進程。亞磷酸酯陰離子類（[RO(H)PO2]-）離子液體相

比于大部分含氟離子液體具有毒性低、合成過程簡單、原料價廉、耐腐蝕等優(yōu)點，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展設計合成和應用研究的前提是了解其熱物性質。通過測試分解溫度、固液相變溫度、密度、黏度、電導率和表面張力等數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析處理是準確描述離子液體熱物性質的主要手段。然而，目前關于亞磷酸酯類離子液體熱物性數(shù)據(jù)的報道較少，僅有少量關于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(shù)和壓縮系數(shù)；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，并通過線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，并對其結構進行了表征。測定了兩種離子液體的熱穩(wěn)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，將實驗值與數(shù)學模型關聯(lián)，根據(jù)實驗值和模型方程計算了離子液體的體積性質和表面性質，包括離子液體的熱膨脹系數(shù)、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。