氨基酸离子液体物化性质的理论研究

摘要

功能离子液体(TSILs),就是修饰或改变阴阳离子及其取代基团,获得“特定功能”或“量体裁衣”的离子液体.功能离子液体的研制是离子液体在绿色化学中发挥作用的途径.但是考虑到离子液体巨大的潜在数量和近乎苛刻的测试条件,如何获取精准的离子液体的基本物理化学数据,就成为人们关注的热点之一. 本文利用量子化学计算方法、分子动力学模拟并结合Born-Haber循环计算了一系列氨基酸离子液体的物化性质。利用Gaussian程序，DFT/B3LYP方法对氨基酸离子液体的阴阳离子对进行精细的从头计算研究。探讨稳定构型、相互作用能量、氢键作用方式等电子结构信息，获得了离子液体的体积和解离焙数据，并利用Born-Habor循环计算氨基酸离子液体的生成焙。其次，结合Kabo和Krossing的经验公式，将计算得到的摩尔体积、零点能修正值与汽化焙实验值进行拟合，得到新的拟合参数和相应的经验方程。最后，进行分子动力学模拟，选取合适的参数并优化电荷模型，模拟不同条件下氨基酸离子液体的热力学性质和空间结构等，如体积性质、电导率，扩散系数和汽化焙等。并将得到的汽化焙值与经验方程获得的汽化焙值进行比较，发现经验方程可得到准确的氨基酸离子液体汽化焙数据。