4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑基离子液体的密度泛函研究
2012-03-14宋彩彩曲占庆吕仁庆
宋彩彩,林 进,曲占庆,吕仁庆
4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑基离子液体的密度泛函研究
宋彩彩1,林 进1,曲占庆2,*吕仁庆3
(1.中国石油大学(华东)化学工程学院,山东,青岛 266555;2. 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东,青岛 266555;3. 中国石油大学(华东)理学院,山东,青岛 266555)
采用密度泛函理论和DNP基组,对比研究了4,5-二溴-1-丙基-3-甲基咪唑和1-丙基-3-甲基咪唑与[PF6]-的相互作用。计算结果表明,H2原子和丙基支链氢原子与[PF6]-的氟原子相互作用形成氢键。[PMIM]+[PF6]-的最低未占轨道(LUMO)是分布在咪唑环上的p*轨道,而[PMIM-Br]+[PF6]-的LUMO为环原子和Br原子构成的s*轨道。
密度泛函理论;基于卤代咪唑的离子液体;氢键
离子液体是指全部由离子组成的液体,由于其独特的物理和化学性质,被广泛的应用到有机/无机合成、催化、分离、电化学和光化学领域中[1]。在离子液体中,阳离子往往是体积较大的有机阳离子,如咪唑、吡啶、吡咯、季铵盐等物种,和不同的阴离子结合形成多种离子液体。其中基于二烷基咪唑阳离子的离子液体研究最为广泛。常见的阴离子有[PF6]-、[BF4]-、NO3-、CH3COO-、CF3COO-、CF3SO3-、CF3SO2NSO2CF3-等。由于离子液体的多样性,可以根据不同的需要来调配离子液体的物理化学性质。可以采用计算机模拟的方法在分子水平上研究离子液体的相互作用,如密度泛函理论[2-26]、Hartree-Fock方法[2,22,25],半经验分子轨道法[9,27],分子动力学法[3,28-31],Monte Carlo法[32]等。密度泛函理论法被广泛用于研究烷基咪唑基离子液体,最近有两篇文献综述了模拟离子液体的不同方法[33-34]。
Mukai和Nishikawa[35-37]合成了一系列卤代咪唑基离子液体。……
