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

• 作者: 刘佳鑫 徐宇 花儿
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 酰基氨基酸离子液体 密度泛函理论 质子转移 分子间氢键作用
• 年，卷（期）: 2021,（S1）
• 所属期刊栏目: 热力学
• 页码范围: 15-22
• 页数: 7页
• 分类号: O641
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191380

摘要

利用密度泛函理论M06-2X/6-311G(d,p)方法及基组条件下，对异辛基乙二胺-酰基丙氨酸型质子化离子液体[HEtHex]+[Acylala]-(Acyl =butanoyl, hexanoyl)的几何构型进行了优化，分别得到了5种较稳定构型S1~S5。结果显示，[HEtHex][Butlala]及[HEtHex][Hexlala]的基组重叠误差校正后的分子间相互作用能(ΔE0BSSE)均在-136.14~-117.26 kcal·mol-1（1 kcal·mol-1=4.182 kJ·mol-1）范围内，其中伯胺质子化构型(S1~S3)的相互作用能(-136.14~-127.01 kcal·mol-1)大于仲胺质子化构型(S4~S5)(-119.03~-117.26 kcal·mol-1)。由于[HEtHex][Acylala]阴阳离子间发生了质子转移而形成了较强的O—H…N型氢键，引起[HEtHex]+中N—H振动频率消失，并在2400~2815 cm-1处出现了较强的O—H的伸缩振动，即以分子与分子间的作用力键合。自然键轨道及分子中原子理论计算结果显示，[HEtHex][Acylala]间所形成氢键的稳定化能主要来源于[EtHex]分子中胺基N原子的孤对电子lp(N)与[Acylala]分子中羧基的反键轨道σ*(O—H)间的相互作用。并且分子间氢键能及二阶微扰能分别在18.69 ~ 24.19 kcal·mol-1及43.58 ~57.58 kcal?mol-1范围内，属于较强类型氢键作用。