بررسی پیوند هیدروژنی بین آنیون و کاتیون در مایع یونی اتیل متیل ایمیدازولیوم بیس (تری فلورو متیل سولفونیل) آمید با استفاده از نظریه تابعی چگال (DFT)

الموضوعات : شیمی کوانتومی و اسپکتروسکوپی

حسین عزیزی توپکانلو ¹

1 - استاد دانشگاه-دانشگاه دولتی نیشابور

تاريخ الإرسال : 15 الثلاثاء , جمادى الثانية, 1438 تاريخ التأكيد : 01 السبت , رمضان, 1438 تاريخ الإصدار : 01 الأربعاء , ذو الحجة, 1438

الکلمات المفتاحية: مایع یونی, پیوند هیدروژنی, برهمکنش آنیون-کاتیون, نظریه ی تابعی چگال,

ملخص المقالة :

درک ساختار مایعات یونی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در کار حاضر، ساختارهای کاتیون، آنیون و جفت یون‌های کاتیون-آنیون مایع یونی بر پایه‌ی ایمیدازولیوم [C2mim][NTF2] به طور سیستماتیک در سطح B3LYP/6-311G** با بکارگیری نظریه تابعی چگال (DFT) بهینه شدند. با استفاده از نتایج محاسبات فرکانس در سطح B3LYP با مجموعه پایه‌ی ذکرشده و بدون هر گونه مقیاس‌بندی، خطای برهم‌نهش مجموعه‌ی پایه و تصحیحات انرژی نقطه‌ی صفر به دست آورده ‌شد. بر اساس توزیع بارهای مولیکن محاسبه شده روی آنیون و کاتیون، انتظار می‌رود که برهم‌کنش بین -[NTF2] و +[C2mim] در نواحی دارای بار مثبت یا منفی بیشتر اتفاق بیفتد. کنفورمرهای مختلفی برای جفت یون [C2mim][NTF2] بهینه شدند. پایدارترین ساختار جفت یون [C2mim][NTF2] نشان می‌دهد که برهم‌کنش‌های پیوند هیدروژنی بین اتم‌های اکسیژن آنیون -[NTF2] و هیدروژن متصل به کربن بین دو اتم نیتروژن حلقه‌ی ایمیدازولیوم نقش مهمی در تشکیل جفت یون دارد. مشخص شد که در پایدارترین کنفورمر [C2mim][NTF2] چهار پیوند هیدروژنی وجود دارد. در مقایسه با+[C2mim] آزاد، قدرت پیوندهای C-H در حلقه‌ی ایمیدازولیوم، به خاطر تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی تضعیف می‌شود.