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

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(ΔE0 BSSE)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。