《表4 在M06-2X/6-311G(d,p)水平下优化得到[HHex][TFS]-n H2O的NBO中的二阶微扰能E(2)(kcalmol-1)》
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《己基乙二胺-TFS型质子化离子液体与水分子间氢键相互作用的研究》
本研究利用密度泛函理论在M06-2X/6-311G(d,p)的水平下,对[HHex][TFS]-n H2O进行了构型优化,用该方法计算了所有构象的相互作用能、红外光谱谱图、自然布居分析以及对AIM理论得到的电荷密度等性质进行了研究,得到了以下结论。相互作用能分析中,可以看出随着与H2O结合数量增加,ΔE0BSSE越大,结构越稳定。例如[HHex][TFS]-6H2O(S8=-71.71 kcal·mol-1)>[HHex][TFS]-2H2O(S6=-31.06 kcal·mol-1)>[HHex][TFS]-H2O(S4=-17.31kcal·mol-1)。分子对中的红外光谱的计算表明,[HHex][TFS]与H2O结合的8种构型中形成的氢键对振动频率有一定的影响,形成氢键,振动频率有改变。从表4中可以看出,[HHex][TFS]-H2O中形成了较强的N—H···O型氢键,[HHex][TFS]-n H2O(n=26)形成了N—H···O型氢键的同时,还形成了较强的N···O—H/O···O—H型氢键。随着[HHex][TFS与H2O结合数量增加,更容易形成N/O···O—H型氢键。NPA分析计算了离子液体中的电荷分布和二阶微扰能E(2)(kcal?mol-1)。可以看出[HHex][TFA型PIL上的N原子和H2O分子中的O原子电荷有所增加,电荷向形成氢键的部位转移,提高了体系的稳定性。随着[HHex][TFS]与H2O分子结合的数量增加,E(2)值增加,分子间相互作用增强。AIM理论计算了8种构象中氢键BCP处的电荷密度ρc、Laplace值?2ρc,优化的[HHex][TFS]-H2O构型的?2ρc的范围为33.84~100.18 kcal·mol-1之间,全部大于零,说明所有形成氢键部位离子性强。通过ρc(sum)值可以看出,随着[HHex][TFS]与H2O结合数量增加,氢键相互作用增强。
图表编号 | XD00118093900 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.09.01 |
作者 | 郑勋、徐宇、花儿 |
绘制单位 | 北方民族大学化学与化学工程学院、北方民族大学化学与化学工程学院、北方民族大学化学与化学工程学院、北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室 |
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