Molecular aggregation of ionic liquid (methyl-octyl imidazolium chloride) in aqueous glycerol solutions

Abstract

Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9 Ионные жидкости (ИЖ) чаще всего определяют как органические электролиты, со-стоящие из катиона и аниона и имеющие температуру плавления ниже 100°С. Поскольку физико-химические свойства ИЖ могут быть адаптированы к определённым условиям за счёт тщательного выбора катиона и аниона, ИЖ получили широкое распространение во множестве исследовательских и технологических приложений. Представленное исследова-ние является частью работы, посвящённой изучению влияния молекул глицерина на мицел-лообразование ИЖ в водных растворах, что важно для косметологии, фармацевтической и других отраслей промышленности. Изучена система ИЖ -глицерин -тяжеловодород-ная вода по данным ЯМР. Подтверждено существование молекулярных агрегатов в системе в присутствии глицерина. Проведён анализ процесса изотопного обмена H↔D. Получены диапазоны мицеллообразования в данной системе. Библиогр. 42 назв. Ил. 13.Ключевые слова: диффузия, ионная жидкость, мицеллы, агрегация, хлорид метил-октил имидазолия. Yu. S. Chernyshev, S. S. Bystrov MOLECULAR AGGREGATION OF IONIC LIQUID (METHYL-OCTYL IMIDAZOLIUM CHLORIDE) IN AQUEOUS GLYCEROL SOLUTIONSSt. Petersburg State University, 7-9, Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034, Russian Federation Ionic liquids (IL) are often referred to as organic compounds consisting of a cation and an organic or non-organic anion, having a melting point below 100°C. Cations determine the physical properties of IL (melting point, viscosity, density), whereas anions determine chemical properties. Since the physical and chemical properties of ILs can be adapted to the specific conditions by careful selection of cations and anions, IL has become widely used in a variety of scientific and industrial applications. This research is part of a program devoted to the study of the effects of glycerol on the micellization of IL in aqueous solutions that is of great interest for cosmetology, pharmaceutical and other industries. Significant work in this research has been undertaken and the results are summarized in the present paper. The research of the system IL -glycerol -heavy water was conducted using NMR technique. Existence of molecular aggregates in glycerol-water media was confirmed. Isotopic exchange of H↔D was investigated. The micellization concentration range for this system was obtained. Refs 42. Figs 13.Keywords: diffusion, ionic liquid, micelle, aggregation, micellization, methyl-octyl imidazolium chloride. * По материалам 12-й Зимней молодёжной школы-конференции «Магнитный резонанс и его при-ложения. Spinus-2015», 15-21 ноября 2015 г., СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия, URL: http://nmr.phys.spbu.ru/spinus.Школа-конференция проведена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 15-32-10480) и OOO «Брукер».Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-03-00723A.