《表6 在M06-2X/6-311G(d,p）水平下计算得到的[HEtHex][Acylala]的氢键BCP的电子密度性质》

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《异辛基乙二胺-酰基丙氨酸型质子化离子液体的分子间氢键相互作用》

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Bader的AIM理论在计算化学中被广泛使用，AIM理论能够精确地判断化学键的相互作用的强度和性质[28]。本研究利用AIM理论对阴阳离子对的氢键临界点（bond critical point，BCP）处的电子特性进行了理论分析。表6列出BCPs处的电荷密度（ρc）、Laplace值（?2ρc）以及氢键能（EHB），其中ρc用来表示原子间成键的强弱，ρc越大，表明该处的氢键作用越强，反之氢键作用越弱。在一定范围内氢键的强弱与ρc的大小呈正相关。一般而言，ρc值在共价键中大于0.20 a.u.，在氢键相互作用中小于0.10 a.u.。[HEtHex][Butlala]及[HEtHex][Hexlala]所有构型中的ρc值在0.061～0.076 a.u.范围内，均小于0.10 a.u.，说明[HEtHex][Acylala]分子间具有较强的O—H…N型氢键。Laplace值?2ρc是ρc的二阶导数，可以判断原子成键的类型。当?2ρc<0，则表明BCP处的电荷是积聚的，相邻的两原子之间以共价键形式存在；相反，如果?2ρc>0，表明BCP处的电荷是发散的，相邻的两个原子之间以氢键、离子键等闭壳层作用存在。[HEtHex][Butlala]及[HEtHex][Hexlala]的EHB分别在18.69～24.19 kcal?mol-1和18.72～23.95 kcal?mol-1范围内，且EHB大小趋势均为S5>S4>S2>S1≈S3，即[HEtHex]2+构型的氢键能比[HEtHex]1+构型强。当阳离子均为异辛基乙二胺，阴离子碳链由丁基增长至己基时，氢键能没有明显的变化，如[HEtHex][Butala]S5（24.19 kcal?mol-1）≈[HEtHex][Butala]S5（23.95 kcal?mol-1）；[HEtHex][Butala]S1（18.76 kcal?mol-1）≈[HEtHex][Butala]S5（18.72 kcal?mol-1）。