最近，本課題組一篇題為“Interaction between Ionic Liquids and b-cyclodextrin: A Discussion of Association Pattern”的論文被美國化學會出版的The Journal of Physical Chemistry B接收。

離子液體(IL)因其擁有諸多獨特的性質而越來越受到人們的青睐，咪唑型ILs是其中最具代表性的一類。環糊精(CD)是超分子化學中最重要的主體分子之一。兩者的結合由于各自的特點而備受關注。然而，兩者在水溶液中到底是如何作用的，目前還沒有明确的結論。對于咪唑型ILs，有的認為整個咪唑陽離子與CD有作用，有的提出僅僅咪唑陽離子的側鍊與CD作用，還有的則提出是陰離子與CD作用。為了探索是否有存在一個關于ILs與CD作用的比較普遍的規律，本文通過熒光競争法、電導滴定法和¹⁹F NMR滴定法詳細研究了1-butyl-3-methylimidazolium bis(tri-fluoromethylsulfonyl)imide、1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium chloride等咪唑型ILs與b-CD的作用。結合文獻報道，我們得到如下結論：

(1) 當陽離子與環糊精作用時，是咪唑環的側鍊進入b-CD的空腔，而不是整個咪唑陽離子。

(2) 常見陰、陽離子與b-CD作用的強弱順序：nonafluorobutansulfonate (NfO^-) > 1-dodecyl-3-methylimidazolium cation (C₁₂mim⁺) > bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (Tf₂N^-) ~ adamantylcarboxylate (AdCO₂^-) ~ 1-decyl-3-methylimidazolium cation (C₁₀mim⁺) > 1-octyl-3-methylimidazolium cation (C₈mim⁺) > 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium cation (C₆dmim⁺) ~ PF₆^- > BF₄^- > 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium cation (C₄dmim⁺) ~ 1-butyl-3-vinyl-imidazolium cation(C₄vim⁺) ~ 1-butyl-3-methylimidazolium cation (C₄mim⁺) > Cl^-。

(3) 根據上面排出的順序，可預測1-dodecyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethyl-sulfonyl)imide (C₁₂mimTf₂N)的陰、陽離子可能同時明顯地與b-CD作用。2D ROESY NMR和¹⁹FNMR滴定研究表明在C₁₂mimTf₂N/b-CD體系中明顯存在1:2包合物，從而證實了上述猜測。

(4)  根據上面的結果并結合文獻分析，本文提出了IL與b-CD作用的兩條途徑，即：咪唑陽離子的側鍊部分和陰離子都能與b-CD作用，作用強的先生成1:1包合物，作用弱的再進一步形成1:2包合物(Scheme 1)。

(5) 我們利用該模型進一步解釋了C₁₂mimTf₂N與b-CD的作用過程(Scheme 2)。

本文提出的作用模型為ILs與CD結合的研究與應用打下很好的基礎。

Scheme 1. Two-step equilibrium in an IL/b-CD system. Path I: the cation interacts with b-CD more strongly than the anion does. Path II: the anion interacts with b-CD more strongly than the cation does.

Scheme 2. Two-step equilibrium (Path I) and possible structure of the inclusion complexes in the C₁₂mimTf₂N/b-CD system.