1-甲基-3-烷基咪唑類(lèi)離子液體結(jié)構(gòu)和性能的理論研究.pdf

1、在過(guò)去的幾十年里，離子液體吸引了越來(lái)越多的注意力，作為一個(gè)新興領(lǐng)域，室溫離子液體在化學(xué)上開(kāi)闊了我們的視野，尤其是在綠色化學(xué)方面。它們擁有良好的化學(xué)物理性質(zhì)，如具有良好的溶解性和可忽略的蒸氣壓，正因?yàn)檫@些良好的性質(zhì)，室溫離子液體具有廣泛的應(yīng)用，例如它們可以作為有機(jī)溶劑、潤(rùn)滑劑以及液晶材料等。對(duì)離子液體的理論研究有助于從微觀(guān)方面更深刻的了解離子液體，為解釋離子液體性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以及離子液體的優(yōu)良性能提供了重要支持。
　　 本論

2、文從量子化學(xué)和分子模擬兩方面分別對(duì)離子液體多離子對(duì)結(jié)構(gòu)和氫鍵網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)進(jìn)行了研究，得出的有價(jià)值結(jié)論如下:
　　 1、用gaussian03程序優(yōu)化了1-甲基-3-烷基四氟化硼離子液體多個(gè)離子對(duì)的構(gòu)型，這些離子對(duì)有單個(gè)離子對(duì)構(gòu)型，也有多個(gè)離子對(duì)構(gòu)型，還有陰離子數(shù)和陽(yáng)離子數(shù)不相等的構(gòu)型，得到穩(wěn)定構(gòu)型后分析了陰、陽(yáng)離子的相對(duì)位置關(guān)系和陰離子的存在對(duì)陽(yáng)離子構(gòu)型的影響，分析結(jié)果顯示單個(gè)離子對(duì)時(shí)四氟化硼陰離子總是會(huì)出現(xiàn)在咪唑環(huán)以及與咪唑環(huán)相連

3、的甲基、亞甲基附近，并且形成氫鍵最強(qiáng)的部位在咪唑環(huán)上的C3位氫上，多個(gè)離子對(duì)的優(yōu)化結(jié)果表明陰離子確實(shí)會(huì)影響陽(yáng)離子的構(gòu)型，引起陽(yáng)離子烷基鏈的彎曲，但彎曲的幅度對(duì)不同的初始構(gòu)型是不一樣的，初始構(gòu)型擺放時(shí)如果陰陽(yáng)離子排列緊密，那么陽(yáng)離子烷基鏈的彎曲幅度會(huì)很明顯，如果初始構(gòu)型擺放時(shí)陰陽(yáng)離子排列疏松，則陽(yáng)離子烷基鏈的彎曲幅度就會(huì)很小。
　　 2、用gromacs4.0.5程序分別對(duì)六種216對(duì)1-甲基-3-烷基四氟化硼離子液體進(jìn)行了分子動(dòng)

4、力學(xué)模擬，力場(chǎng)參數(shù)是Lope和Padua根據(jù)OPLS-AA/AMBER力場(chǎng)改進(jìn)的力場(chǎng)參數(shù)，模擬之后取平衡后的一個(gè)快照用HABT軟件列出此快照中所有的強(qiáng)氫鍵，并用Cytoscape軟件對(duì)氫鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析，并且做出了氫鍵網(wǎng)絡(luò)的二維圖像，然后用VMD軟件單獨(dú)顯示出了形成零個(gè)氫鍵離子的立體圖像。通過(guò)分析得出六種1-甲基-3-烷基咪唑類(lèi)離子液體通過(guò)氫鍵連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中，其線(xiàn)型結(jié)構(gòu)的平均連接節(jié)點(diǎn)數(shù)為2.44到2.77。這些性質(zhì)與離子液體的物理性質(zhì)