DFT Calculation of Room Temperature Ionic Liquid 1-Ethyl-3-Methyl-Imidazolium Chlorocuprate (
离子液体催化反应精馏合成乙酸乙酯工艺模拟
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第2期·468·化 工 进展离子液体催化反应精馏合成乙酸乙酯工艺模拟董颜箔，何瑞宁，牟春霞，邹昀，童张法（广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004）摘要：为研究离子液体在反应精馏中的作用，采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO 4）作为催化剂，对乙酸和乙醇合成乙酸乙酯的反应精馏流程进行了计算模拟。
在确定了参数的酯化反应动力学的基础上，用Aspen Plus 软件建立了反应精馏流程，研究了催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数、乙醇进料位置、进料摩尔比、持液量及回流比等参数对反应精馏过程的影响。
研究结果表明，塔顶乙酸乙酯的质量分数随催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数和持液量增大而增大，工艺流程存在最佳回流比以及最佳进料酸醇摩尔比。
得到的优化条件如下：离子液体与乙酸摩尔比为1∶2.5，进料酸醇摩尔比为4∶1，理论塔板数为21块，乙酸和催化剂在第7块理论塔板进料，乙醇在第19块理论塔板进料，塔板持液量0.1L ，回流比为4，塔顶乙酸乙酯的质量分数可以达到98.73%。
关键词：反应精馏；离子液体；酯化；模拟中图分类号：TQ216 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）02–0468–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0719Process simulation of synthesis of ethyl acetate by reactive distillationcatalyzed by ionic liquidDONG Yanbo ，HE Ruining ，MU Chunxia ，ZOU Yun ，TONG Zhangfa（Guangxi Key Laboratory of Petrochemical Resource Processing and Process Intensification Technology ，School ofChemistry and Chemical Engineering ，Guangxi University ，Nanning 530004，Guangxi ，China ）Abstract ：In order to study the effect of ionic liquid in reactive distillation ，the synthetic process of ethyl acetate by reactive distillation was simulated using ionic liquid 1-butyl -3-methylimidazolium hydrogen sulfate （[BMIM]HSO 4）as catalyst. On the basis of the obtained parameters of esterification reaction kinetics ，the reaction distillation process was established with Aspen Plus software. The effects of catalyst dosage ，distillation plate number ，reaction plate number ，feed position ，feed molar ratio ，liquid holdup and reflux ratio on reactive distillation process were investigated. It was found that the mass fraction of ethyl acetate at the top of the column increased with the increase of catalyst dosage ，distillation plate number ，reaction plate number and trays liquid holdup. The process had the optimum reflux ratio and feed molar ratio. The optimized conditions were as follows: the molar ratio of ionic liquid to acetate acid of 1∶2.5，the molar ratio for acetate acid to ethanol of 4∶1，the theoretical plate number of 21，the 7th plate for feeding the acetic acid and catalyst ，the 19th plate for feeding the ethanol ，the trays liquid holdup of 0.1L and the reflux ratio of 4. Under the optimized conditions ，the mass fraction of ethyl acetate at the top of the column was 98.73%。
1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体用作润滑剂的探讨
剂 的可能 性 。
图 １ ［ ＡＭＩ Ｂ ４的 合 成 路 线 Ｅ Ｍ］ Ｆ
在 Ｂ ｕ ｅ ｒ ｋ ｒＡＶＡＮＣ Ｉ Ｎ Ｒ 型 核 磁 共 振 仪 Ｅ１ Ｍ
上 对产 物进 行结 构表 征 ， 率 为 ４ ０ＭＨｚ 以重水 频 ０ ， 为 溶剂 ， 以四 甲基 硅烷 为 内标 。核磁 共 振 Ｈ 谱 的
将烧 瓶 置于 ６ Ｏ℃ 恒温 水 浴 中 ， 氮气 保 护下 滴 加 在
１ ４ｇ 约 １ １ｔｏ） 乙酸 乙酯 ， ８ （ ． １氯 ｏ 在搅拌 下加 热 回流 ５ｈ 反 应结 束后 液 体 分 层 ， 出下 层 液体 ， 乙 醚 ， 分 用
洗 涤 ４次 ， 减压蒸 馏 出 溶剂 丙 酮 和 乙醚 ， 再置 于真 空干燥 箱 中 ，Ｏ℃干 燥 １ ， 到 １ ５ｇ淡 黄 色液 ７ ０ｈ 得 ７ 体 即［ ＡＭＩ Ｃ ， Ｅ Ｍ］ １产率 约 ８ 。将 ２ ４ｇ １ｍｏ） ６ ０ （ １ ［ Ａ Ｍ］ １ Ｅ ＭＩ Ｃ 加入 到 ４ ０ｍＬ乙腈 中， ０ 向溶 液 中加 入 １０ｇ 约 １ｔｏ） Ｂ 室温 搅 拌 ４ ， 到 白色 １ （ １Ｎａ Ｆ ， ｏ ８ｈ 得 固体 和液 体 的混合 物 ， 滤 掉生 成 的 白色 固 体 ， 抽 向 滤 液 中加 人 ２ ０ｍＬ氯仿 ， 次抽 滤 ， ０ 再 移去 氯 仿 ， 得 到淡 黄色 黏稠 液体 ， 无 水 乙 醚 多次 清 洗 ， 减 压 用 再 蒸馏 除去 无 水 乙醚 和 溶 剂 乙腈 ， 于 真 空 干燥 箱 置 中 ， ０℃干燥 １ ７ ２ｈ以上 ， 到 １ ５ｇ淡 黄色黏 稠液 得 ２
（ 勤 工 程学 院 军 事油 料 应 用 与 管 理 工 程 系 ，重 庆 ４ １ １ ） 后 ０ ３ １
单模聚焦微波辅助合成1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体
单模聚焦微波辅助合成1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体范晓朋;李丽华;张金生;吴限;马诚【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2017(036)008【摘要】以1-乙基咪唑为原料,采用discover环形单模聚焦微波合成仪合成了1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体,对产品结构进行了表征及热性分析,并测定了粘度、密度、表面张力、电化学窗口等物化性能,同时考察了合成离子液体对淀粉的溶解性能.结果表明,单模聚焦微波辐射合成具有速度快、时间短、反应条件温和等优点,产品产率为88.23％,其密度、粘度、表面张力与温度均呈线性关系,且随温度升高而减小.与水溶剂相比,合成的离子液体对可溶性淀粉具有较高的溶解度,为淀粉及其衍生物的均相衍生化反应提供了理论基础.【总页数】5页(P1033-1037)【作者】范晓朋;李丽华;张金生;吴限;马诚【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】O621.3;TQ203.6【相关文献】1.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构性质的模拟计算 [J], 郑燕升;莫倩2.离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐对化学镀铜的影响 [J], 高琼;昝灵兴;丁杰;孙宇曦;王增林3.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Emim]BF4离子液体的制备和表征 [J], 郭峰;李宏颖;韩飞;洪凌云;李宇亮4.离子液体1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成新方法研究 [J], 钮智刚;虎良江;娄梦梦;李高楠;孙伟5.AISI E52100钢在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的腐蚀行为 [J], 姚瑨;闫莹;蔡兰坤;周浩;吴来明;方柳静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
溴化1-乙烯基咪唑离子液体的合成及有序聚集
1实 验
1.1 材料与仪器 1.1.1 材 料 乙 烯 基 咪 唑 (99%)、溴 代 十 四 烷 (97% )(上 海 阿 拉 丁 生 化 科 技 股 份 有 限 公 司 )、甲 醇 、 无水乙醇、乙 酸 乙 酯 (天 津 市 富 宇 精 细 化 工 有 限 公 司 )、丙 酮 、甲 苯 (洛 阳 昊 华 化 学 试 剂 有 限 公 司 ),以 上 均为分析纯;偶氮二 异 丁 腈 (化 学 纯,上 海 山 浦 化 工 有 限 公 司 )。 1.1.2 仪 器 Avance Ⅱ 400 MHz 型 核 磁 共 振 波 谱仪;FTIR8600 型红外光谱仪(测试范围 3500~ 500cm-1);TA、TGA55 型 热 重 分 析 仪 (测 试 范 围 100~600 ℃,升温 速 率 10 ℃/min);DF-101S 型 恒 温加热 磁 力 搅 拌 器 (测 试 范 围 25~70 ℃ );雷 磁 DDS-307A 型电导率测定仪(测试范围 25~60 ℃ , 0.5~300μS/cm )。
图 1 [C14VIM+ ][Br- ]离 子 液 体 的 合 成 Fig.1 Synthesisof[C14VIM+ ][Br- ] ionicliquid
1-乙基-3-甲基咪唑和氯化铟离子液体的从头计算
1-乙基-3-甲基咪唑和氯化铟离子液体的从头计算吕仁庆【期刊名称】《鲁东大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2006(22)4【摘要】采用Hartree-Fock方法比较研究了1-乙基-3-甲基咪唑阳离子(EMIM+),InCl-4和EMIM+-InCl4-离子对的能量和电子性质.氢、碳、氮、氯在3-21G,6-31+G(d,p)基组水平上,铟在Hay-Wadt有效核势基组水平上采用Gaussian94软件包对EMIM+,InCl4-及8个EMIM+-InCl4-离子对初始结构进行了全优化和频率分析.计算结果表明,最低能量结构的阴阳离子对EMIM+-InCl4-相互作用能为-283.6kJ/mol.阳离子不对称,阴阳离子间距离较大,阴阳离子电荷分散使二者的静电作用降低,从而导致离子液体熔点较低.阴阳离子电荷的分散使EMIM+上氢的正电荷增加,InCl4-上氯的负电荷增加,导致阴阳离子中形成4个C-H…Cl氢键,相互作用增强,所以氢键是离子液体中重要的相互作用.【总页数】4页(P312-315)【作者】吕仁庆【作者单位】中国石油大学(华东)化学化工学院,山东东营257061【正文语种】中文【中图分类】O641【相关文献】1.4,5-二溴-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[J], 宋彩彩;林进;曲占庆;吕仁庆2.离子液体氯化1-乙基-3-甲基咪唑中2,3-二氯丙腈的绿色合成研究 [J], 郑宾国;李雪辉;刘军坛;崔节虎;王香平3.4,5-二溴-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[J], 宋彩彩;林进;曲占庆;吕仁庆4.紫外光谱结合偏最小二乘法监测氯化1-羟乙基-3-甲基咪唑离子液体合成反应进程 [J], 夏冬辉;郝亮;吴迎春5.1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐离子液体中采用电化学法合成聚苯胺薄膜及其耐蚀性 [J], 周婉秋;赵玉明;刘晓安;杨佳宇;姜文印;辛士刚;康艳红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超高压条件下室温离子液体结构和性质的研究进展
超高压条件下室温离子液体结构和性质的研究进展*苏磊【摘要】摘要: 室温离子液体作为一种超级绿色溶剂，在工业化生产中具有极其广阔的应用前景。
探讨室温离子液体在超高压等极端条件下的结构和性质之间的内在联系，阐明室温离子液体结晶固化机制，不但是离子液体这种特殊物质的基础研究问题，同时其结果也将直接使离子液体的应用研究获得收益。
在对室温离子液体的研究现状进行综合分析的基础上，着重概述了超高压等极端条件下室温离子液体结构和性质的研究进展、潜在应用和发展方向，以期有助于今后室温离子液体的研究和应用。
【期刊名称】高压物理学报【年(卷),期】2014(028)001【总页数】10【关键词】关键词: 高压；室温离子液体；结构；性质1 引言室温离子液体(Room Temperature Ionic Liquids,RTILs)是指在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，也称室温熔融盐，简称离子液体。
离子液体的主要特点是：低挥发性、低熔点、宽液程、较强的静电场、较宽的电化学窗口、良好的导电及导热性、良好的透光性及高折光率、高热容、高稳定性、选择性溶解力。
由于其液程宽，对很多物质有良好的溶解性和低挥发性，因此离子液体被看作是一种新的绿色溶剂，并成为化学工程、电化学和生物技术等领域的研究热点之一。
更重要的是，通过选择适当的阴离子或微调阳离子的烷基链，可以改善离子液体的物理性质和化学性质，鉴于这种可调控性，离子液体被称为“绿色设计者溶剂”[1]。
作为一种超级绿色溶剂，室温离子液体在科学研究和工业应用方面都具有非常大的潜力，关于其凝聚态结构和性质的基础研究是应用研究的最基本信息，具有非常重要的意义。
目前，有关室温离子液体的结构和性质研究已经有部分综述工作[2-4]，然而，这些工作大多集中于常压条件下室温离子液体的结构和性质，对超高压条件下离子液体的结构和性质的研究相对较少。
因此，本综述着重对超高压等极端条件下离子液体的结构和性质研究进行归纳总结，以期对后续研究工作有所启发。
1-胺丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的量子化学计算
第 48 卷 第 10 期2019 年 10 月Vol.48 No.10Oct. 2019化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry离子液体是一种由阳离子和阴离子组成的、在一定温度下呈液态的盐，由于阴阳离子数目相等，因此整体显电中性，离子化合物在常温下就可以呈液态[1]。
由于阳离子和阴离子的可能组合较多，估计离子液体的数目可达到大数据统计出的1018个[2]。
当阳离子或阴离子不同时，离子液体的物理化学性质是可调的[3]。
密度泛函理论(Density Functional Theory Method，DFT [4]）是一种应用于物理、化学和材料科学方面的量子化学计算中最常用的计算方法，多用以研究多体系统的电子结构[5]（主要是基态），特别是原子、分子和凝聚相。
1 研究方法及内容本文运用Gauss view 6.0构建出1-胺丙基-3-甲基咪唑氯盐[C 3NH 2CIm] [Cl]离子液体的分子结构，并标出其原子编号，再利用SSH 连接远程服务器，采用Guassian 16计算程序，对该离子液体的计算模型采用密度泛函理论(DFT)B3LYP 的方法，在6-311++G (d, p)基组水平上，应用梯度法进行几何构型优化计算以及频率计算，并对[C 3NH 2CIm][Cl]离子液体进行量化计算及结果分析。
2 计算结果分析2.1 结构优化及参数分析运用Gauss view 6.0，对1-胺丙基-3-甲基咪唑氯盐[C 3NH 2CIm][Cl]离子液体建立初始的分子空间结构，并在B3LYP/6-311++G(d,p)理论水平下进行结构优化和频率计算。
对比优化前（A）和优化后（B）的结构图，并对优化后的分子结构图和优化后的分子结构参数进行分析。
AB图1 优化前后的[C 3NH 2CIm][Cl]结构图Fig.1 Structure of [C 3NH 2CIm][Cl] before and after structuraloptimization优化后的[C 3NH 2CIm][Cl]部分结构参数如表1所示。
室温离子液体电导率的研究
可以拥有较高迁移数的问题。
最后，从宏观物理量和定理出发，使用量纲分析方法导出离子液体电导率的一般性关
系模型。结果具有较高的准确性和普适性，对３００多组室温、高温离子液体及二元混合离
子液体均适用。结果表明（１）离子液体的电导率与摩尔密度的４／３次方成正比，．与动力学 粘度成反比；（２）被广泛接受的Ｗａｌｄｅｎ经验公式在离子液体系统中并不能足够准确地描
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｒｏｏｍ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｈｏｌｅ Ｔｈｅｏｒｙ
ＩＩＩ
南京邮电大学硕士研究生学位论文
缩略语
一、 简称
离子液体
Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
’
Ａ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｈｏｌｅ ｔｈｅｏｒｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅｉｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｕｍｂｅｒｓ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｃａｐｔｕｒｅ ｔｈｅ
ｂｅｈＶ嘲ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｇｏｏｄ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ啊ｆ熬 ｆｏｕｎｄ
ｃｏｒｄｕｃｆｉｖｉｔｙ ｏｆ
１－ａｌｋｙｌ－３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ（ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ＲＴｍｓ）ｓａｌｔｓ ａｎｄ，－ｔｈ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈｅ
ｍｙｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｏｆ ｉｔｓ
优点，是解决目前能源危机、温室效应等全球型问题的关键材料［Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００９，８，
离子液体中UO_(2)(CMPO)_(3)(NO_(3))_(2)的组装及CMPO萃取铀的机理
第43卷第2期2021年4月Vol.43No.2Apr.2021核化学与放射化学Journal of Nuclear and Radiochemistry离子液体中UO2(CMPO)3(NO3)2的组装及CMPO萃取铀的机理吴凯阁，沈兴海*北京分子科学国家研究中心，放射化学与辐射化学重点学科实验室，应用物理与技术研究中心,化学与分子工程学院，北京大学，北京100871摘要:离子液体具有独特的物理化学性质，可以参与或影响两亲分子自组装。
离子液体介质中的自组装研究所涉及的两亲分子多为有机化合物，而金属配合物在离子液体中的组装鲜有报道。
另外，萃取剂正辛基苯基-N,N-二异丁基胺基甲酰基甲基氧化麟(CMPO)在1-乙基-3-甲基咪哩双三氟甲基磺酰亚胺盐(C2mimNTf2)中萃取UO尹时形成的萃合物结构组成有待深入研究。
本工作探究了UO2(CMPO)3(NO3)2在C2mimNTf2中的组装行为。
原位透射电镜(原位TEM)研究表明:UO2(CMPO)3(NO3)2在C2mimNTf2(含70“L水)中形成聚集体,冷冻刻蚀电镜(FF-TEM)显示该聚集体是胶束。
此外，研究了CMPO-C2mimNTf2体系萃取UOi+时形成的萃合物组成。
离子色谱结果表明：萃取前后水相中NO『浓度变化不大，电喷雾质谱(ESI-MS)上均为UO2(CMPO)3(NTf2)2的碎片离子峰，这些结果说明:CMPO-C2mimNTf2体系萃取UO尹时形成的萃合物组成为UO2(CMPO)3(NTf2)2而非U02(CMP0)3(N03)2o这有助于深入了解金属配合物在离子液体中的组装行为，并对理解CMPO-C2mimNTf2体系萃取UO；+的机理提供了重要参考。
关键词:UO1+；CMPO；离子液体;胶束;超分子组装中图分类号:0615文献标志码：A文章编号：0253-9950(2021)02-0136-06doi：10.7538/hhx.2021.YX.2019057Assembly of UO2(CMPO)3(NO3)2and Mechanismof Uranyl Extraction by CMPO in Ionic LiquidWU Kai-ge,SHEN Xing-hai*Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,Fundamental Science on Radiochemistry and Radiation Chemistry Laboratory,Center for Applied Physics and Technology,College of Chemistry and Molecular Engineering,Peking University,Beijing100871,China Abstract:Ionic liquid can participate in or affect the self-assembly of amphiphiles due to its unique physical and chemical properties・Most amphiphiles used in the field of self-assembly based on ionic liquid are organic compounds?while the assembly o£metal complexes in ionic liquid is rarely reported.In addition,the complex formed in the extraction of UOi+by octyl (phenyl )-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide(CMPO)-l-ethyl-3-methylimid-收稿日期：2019-07-01；修订日期.2019-09-29基金项目：科学挑战计划项目(TZ2016004)；国家自然科学基金项目(U1830202)作者简介:吴凯阁(1989—)，男，河北邢台人，硕士研究生，应用化学专业,E-mail；1601210212@关通信联系人:沈兴海(1965-),男，江苏苏州人，博士，教授，博士生导师，从事超分子化学与核燃料化学研究,E-mail：xshen@ ・cn第2期吴凯阁等:离子液体中UO2(CMPO)3(NO3)2的组装及CMPO萃取铀的机理137azolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide(C2mimNT£2)system needs further study.In this work,the self-assembly of UO2(CMPO)3(NO3)2in C2mimNTf2was studied.In situ transmission electron microscope(in situ TEM)demonstrats that UO2(CMPO)3(NO3)2formed assembly in C2mimNT£2in the presence of70ptL water.Freeze-fracture transmission electron microscope(FF-TEM)shows that the assembly was micelle.In addition,the complex formed in the extraction of UO|+by CMPO-C2mimNTf2system was studied.Ion chromatography shows that the concentration of NO『in water phase is almost unchanged before and after extraction.The peaks appeared in electrospray ionization mass spectrometry(ESI-MS) are attributed to the fragments of UO2(CMPO)3(NTf2)2.These results indicate that the extraction complex is UO2(CMPO)3(NTf2)2instead of UO2(CMPO)3(NO3)2.This work helps understand the assembly o£metal complexes in ionic liquid and provides an important insight into the extraction mechanism of UO1+by CMPO-C2mimNT£2system.Key words:UO|+;CMPO;ionic liquid；micelle；supramolecular assembly离子液体(ionic liquid,IL)是一种由阴阳离子构成、在室温或室温附近温度下呈液体状态的有机盐类，由于其具有蒸气压低、稳定性高、溶解能力强等优点已被广泛应用于萃取分离、化学合成、催化以及胶体与界面化学等众多领域O 目前，已有文献［6-14］综述了两亲分子在IL 中形成的胶束、囊泡、微乳液、液晶等超分子组装体。
1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的量子化学研究
1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的量子化学研究刘坤辉;蒲敏;李会英;陈标华【期刊名称】《化学物理学报》【年(卷),期】2005(018)003【摘要】采用量子化学的从头算(ab initio)和密度泛函(DFT)方法,在6-311+ +G* *计算水平上研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐在气相模型下的离子对结构.经振动分析得到了离子对的红外谱,并利用自然键轨道(NBO)分析了阴阳离子与离子对的电荷布居差异.计算结果表明,离子对中存在氢键等弱相互作用.运用Counterpoise方法消除基组重叠误差,得到阴阳离子间的相互作用能为346.78 kJ/mol.【总页数】5页(P331-335)【作者】刘坤辉;蒲敏;李会英;陈标华【作者单位】北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室,北京,100029;北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室,北京,100029;北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室,北京,100029;北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】O641【相关文献】1.单模聚焦微波辅助合成1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体 [J], 范晓朋;李丽华;张金生;吴限;马诚2.离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐对化学镀铜的影响 [J], 高琼;昝灵兴;丁杰;孙宇曦;王增林3.1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Emim]BF4离子液体的制备和表征 [J], 郭峰;李宏颖;韩飞;洪凌云;李宇亮4.离子液体1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成新方法研究 [J], 钮智刚;虎良江;娄梦梦;李高楠;孙伟5.AISI E52100钢在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的腐蚀行为 [J], 姚瑨;闫莹;蔡兰坤;周浩;吴来明;方柳静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＤＦＴ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ １－Ｅｔｈｙｌ－３－Ｍｅｔｈｙｌ－Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｃｈｌ０ｒ０ｃｕｐｒａｔｅ（Ｉ）
Ｌｉｉ Ｒｅｎｑｉｎｇ；Ｃａｏ Ｚｕｏｇａｎｇ ｒＣｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒＥａｓｔ Ｃｈｉｎａ）， Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６１ Ｊ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｏｒｙ（ＤＦＴ）ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｔｒｕｃ— ｔｕｒｅｓ ｏｆＥＭＩＭ （１一ｅｔｈｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ＋），ＣｕＣ１２，Ｃｕ２Ｃ１３’ａｎｄ ＥＭＩＭ 一ＣｕＣ１２一，ＥＭＩＭ 一Ｃｕ２Ｃ１３一ｐａｉｒｓ． Ｆｕｌｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ＥＭＩＭ ，ＣｕＣ１２一，Ｃｕ２Ｃ１３一，ｅｉｇｈｔ ｉｎｉｔｉａｌ ＥＭＩＭ ・ＣｕＣ１２一，ａｎｄ ｓｉｘ ｉｎｉｔｉａｌ ＥＭＩＭ 一Ｃｕ，Ｃ１ 一ｇｅｏｍｅｍｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｕｓｉｎｇ Ｇａｕｓｓｉａｎ一９４ ｓｏｆｔｗａｒｅ—ｐａｃｋａｇｅ ａｔ ６—３ １＋Ｇ（ｄ， Ｐ）ｂａｓｉｓ ｓｅｔ ｌｅｖｅｌ ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｇｅｎ，ｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｃｈｌｏｒｉｎｅ ａｔｏｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｈａｙ—Ｗａｄｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｒｅ ｐｏｔｅｎ— ｔｉａｌ ｆｏｒ ｃｏｐｐｅｒ ａｔｏｍｓ．Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ＥＭＩＭ 一ＣｕＣ１，一，ＥＭＩＭ 一Ｃ ２Ｃ１ 一 ｐａｉｒｓ，ｓｉｎｇｌｅ ＥＭＩＭ ，ＣｕＣ１，一，ａｎｄ Ｃｕ，Ｃ１ 一ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ＥＭＩＭ ＣｕＣ１，一ｐａｉｒ ｃｏｎｆｏｒｍｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｅｎｅｒｇｙ ｗａｓ ｆｉｖｅ ｒｉｎｇ ｍｏｉｅｔｙ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ＣｕＣｌ￣－ｐｌａｎｅ ｗｉｔｈ ａ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ａｒｏｕｎｄ ３．５Ａ，ｗｈｉｌｅ ＥＭＩＭ Ｃｕ，Ｃ１ 一ｐａｉｒ ｃｏｎｆｏｒｍｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｅｎｅｒｇｙ ｗａｓ ｆｉｖｅ ｒｉｎｇ ｍｏｉｅｔｙ ｏｆ ＥＭＩＭ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｃｕ２Ｃ１３一ｐｌａｎｅ ｗｉｔｈ ａ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ａｒｏｕｎｄ ３．０ Ａ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ａｔｏｍｓ ａｎｄ ５一ｒｉｎｇ ｐｌａｎｅ ｏｆ ＥＭＩＭ ．Ｔｈｅ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎｉｏｎ ｉｓ ｅｌｅｃｔｒｏ— ｓｔａｔｉｃ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃ—Ｈ…Ｃ１ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｂｏｎｄｓ ａｒｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｂｙ ｃｈａｒｇｅ ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎａｌｙｓｅｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ａｌｌ ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｐｏｉｎｔｓ ａｒｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｐｏｉｎｔｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｂｕｌｋｙ ａｓｙｍｍｅｔｒｙ ｏｆ ＥＭＩＭ ，ａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎｉｏｎ ｇｉｖｅ ｒｉｓｅ ｔｏ ｌｏｗ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ＥＭＩＭ ＣｕＣ１２一，ａｎｄ ＥＭＩＭ Ｃｕ２Ｃ１３‘．Ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ａｎｉｏｎｓ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｉｎｔ ｅｎｅｒｇｙ ｓｃａｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ；ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｏｒｙ；１－ｅｔｈｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ；ｃｈｌｏｒｏｃｕｐｒａｔｅ（Ｉ）
１ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ａｒｅ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｇｒｅｅｎ ｍｅｄｉａ ｆｏｒ ｍａｎｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｃａｔａｌｙｓｉ ｓ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ［１－７］．Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ａｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｔｉｏｎｓ（ｅ． ｇ．ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ，ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ，ａｍｍｏｎｉｕｍ，ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ， ｔｒｉａｚｏｌｉｕｍ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ）ａｎｄ ａｎｉｏｎｓ ｗｈｏｓｅ ｃｈｏｉｃｅ ａｌｌｏｗｓ ｐｈｙｓｉ— ｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｔｏ ｂｅ ｔｕｎｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｔｈｕｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ａｎｉｏｎｓ ａｔ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｌｅｖｅ１．Ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｓｉｇｈｔ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｍｏｄｅｒｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｃａｎ ａｌｓｏ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃａｔｉｏｎ— ａｎｉｏｎ ｐａｉｒ ｂｅｈａｖｉｏｒ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｙｎａｍｉｃｓ（ＭＤ）ａｎｄ ｔｈｅ Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ（ＭＣ）ｍｅｔｈｏｄｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｒｅｐｒｅｓｅｎ— ｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｎｅｒｇｙ，ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｉｎ— ｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｐｈｙｓｉｃｏ—ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ５５ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｂａｓｅｄ ｌｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ【 一 …．ｂｕｔ ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｂｅ— ｔｗｅｅｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｏｆ ａｎｉｏｎｓ ａｎｄ ｃａｔｉｏｎｓ ｃａｎ ｂｅ ｄｅ— ｓｃｒｉｂｅｄ ｏｎｌｙ ｂｙ ｑｕａｎｔｕｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｄｉｆｆｅｒ— ｅｎｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ．Ｍａｎｙ ｑｕａｎｔｕｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｂａｓｅｄ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｒｅｐｏｒｔｅｄ，ｓｕｃｈ ａｓ ＰＦ６—１２１－２３］ＦｅＣ１ 一ａｎｄ ＦｅＣ１ｄ ，
ＦｅＣ１４一ａｎｄ Ｆｅ２Ｃ１７一［２４］７ Ａ１Ｃ１４一ａｎｄ Ａ１２Ｃ１７一［２５ ２７］７ Ｃ１一［２２，２８，２９］，Ｆ一，
Ｂｒ删，ＡｕＣ１４一ａｎｄ Ａｕ２Ｃ１７一［２６］７ ＳｎＣ１３一ａｎｄ Ｓｎ２Ｃ１５删，ＢＦ４一
ＣＦ３ＣＯＯ，Ｃ３Ｆ７ＣＯＯ，ＣＦ３ＳＯ３一ａｎｄ Ｃ４Ｆ３ＳＯ３［３２１ ＩｎＣ１４一［３３，３４ｌ
ａｎｄ ＧａＣ１ 一 Ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ｖａｒｉＯＵＳ ｍｅｔａｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅｓ ａｎｄ ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｗｅｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｓｅ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｈａｖｅ ａ ｗｉｄｅ
ｒａｎｇｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ａｓ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｅｄｉａ ａｔ ａ ｐｏｓｓｉｂｌｙ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｋｎｏｗｎ
维普资讯 http://www.cqvip.com ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ
．１．Ｍａｒｃｈ ２ｏｏ８
ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ（Ｉ）ｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ，ｏｌｅｆｉｎｓ， ｂａｔｔｅｒｉｅｓ，ｅｔｃ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｃｕｐｒａｔｅ（Ｉ）ｓａｌｔｓ ａｓ ｌｉｑ— ｕｉｄｓ ａｔ ａｎｄ ｂｅｌｏｗ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍａｙ ｂｅ ｏｆ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｂａｓｅｄ ＣｕＣ１ ｆ３ —。 Ｊ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｗａｓ ｗｉｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ａｎｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄａｔａ ｆｏｒ［ＣｕｍＣｌｎ（ｎ一 】ｓｐｅｃｉｅｓ，ｍ＝１—５ ａｎｄ ｎ １—－９．ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒｅｐｏｒｔｅｄ 。 ．Ｓｉｍｉｌａｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｍａｙ ｂｅ ｐｏｓ— ｔｕｌａｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｅｘｉｓｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｌｏｒｏｃｕｐｒａｔｅ（Ｉ）ｓａｌｔｓ． Ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｓ ａｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： ＣｕＣ１＋Ｃ１ ＣｕＣ１ Ｃｕｅ１２－＋ＣｕＣ１ Ｃｕ，Ｃ１； Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｐｏｓｔｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ＣｕＣ１，。ｗｏｕｌｄ ｌｅａｄ ｔｏ Ｄ ｓｙｍｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ ｌｉｎｅａｒ Ｃｌ—Ｃｕ—Ｃ１ ｂｏｎｄｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃ． ｔｕｒｅ ｏｆ Ｃｕ２Ｃ１３‘ｗｏｕｌｄ ｌｅａｄ ｔｏ Ｃ２ ｓｙｍｍｅｔｒｙ，ｗｉｔｈ ｌｉｎｅａｒ Ｃ Ｃ１】—Ｃ１ ｂｏｎｄｓ ａｔ ｔｗｏ—ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｃｏｐｐｅｒ（Ｉ）ａｎｄ ａ ｂｅｎｔ Ｃｕ— Ｃｌ—Ｃｕ ｂｒｉｄｇｅ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｎｅ ｐａｉｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｃｈｌｏｒｉｄｅ． Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ，ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃａｌｃｕｌａ— ｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ＥＭＩＭ －ＣｕＣ１２。ａｎｄ ＥＭＩＭ －Ｃｕ，Ｃ１ 一．Ｔｈｅ ａｉｍ ｏｆ ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ＥＭＩＭ ａｎｄ ＣｕＥ１２－，ＥＭＩＭ ａｎｄ Ｃｕ，Ｃ１ 一ｉｎ ｔｈｅ ｇａｓ ｐｈａｓｅ，ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｅｎｅｒｇｙ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ＥＭＩＭ＋－ＣｕＣ１２ ＥＭＩＭ￣－Ｃｕ２Ｃ１３。 ｐａｉｒｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｏｒｙ． Ａ１１ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｂ３ＬＹＰ ｄｅｎ— ｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｉｎ Ｇａｕｓｓｉａｎ ９４ ｓｏｆｔ． ｗａｒｅ—ｐａｃｋａｇｅ￣ ”ａｎｄ ６—３ １＋Ｇ（ｄ，Ｐ）ｂａｓｉｓ ｓｅｔｓ ｌｅｖｅｌ ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｇｅｎ，ｃａｒｂｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｃｈｌｏｒｉｎｅ ａｔｏｍｓ ｔａｋｉｎｇ ｉｎｔｏ ｃｏｎ— ｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｕｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｒｅｌａ— ｔｉｖｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｅａｖｙ ａｔｏｍｓ．ｔｈｅ Ｈａｙ．Ｗ＿ａｄｔ ｅｆｆｅｃｔ ｃｏｒｅ ＰＯ— ｔｅｎｔｉａｌｓｆ４２】ｗｅｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ Ｃｕ ａｔｏｍｓ．Ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｒｂｉｔ— ａｌｓ ｒｅｐｌａｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ ａｒｅ ｌｓ，２ｓ，２ｐ，３ｓ，ａｎｄ ３ｐｏｒｂｉｔａｌｓａｎｄｔｈｅｖａｌｅｎｃｅｏｒｂｉｔａｌｓａｒｅ ３ｄ，４ｓ ａｎｄ４ｐｏｒｂｉｔａｌｓ． Ｎｏ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｅｘｃｅｐｔ ＣｕＣ１２。ｆｏｒ Ｄ ｓｙｍｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｃｕ２Ｃ１３一ｆｏｒ Ｃ２ ｓｙｍｍｅｔｒｙ－Ｇｅ’ ｏｍｅｔｒｙ ｏｐｌｉｍｉｚａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ａ ｍｉｎｉｍｕｍ ｆｏｒ ａｌｌ ｉｎｉｔｉａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ．Ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｅｃｏｎｄａｎａｌｙｔｉｃａｌｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏ ｃｈｅｃｋｔｈｅ ｒｎｉｎｉ— ｅｎｅｒｇｙ（ＺＰＥ）ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｆｏｒ ａｌｌ ｏｐｔｉ— ｍｉｚｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ． ３ Ｔｈｅ Ｉｎｉｔｉａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｔｈｉｓ ＰａＤｅｒ ｉｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ｗｉｔｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｓｔｕｄ— ｉｅｓ ｏｆ ｃａｔｉｏｎ—ａｎｉｏｎ ｐａｉｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＥＭＩＭ＋（１一ｅｔｈｙｌ一３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ＋）ａｎｄＣｕＣＩ２，ＥＭＩＭ＋ａｎｄ Ｃｕ２Ｃ１３－．Ａｓ ａ ｆｉｒｓｔ ｓｔｅｐ ｉｎ ｃａｔｉｏｎ—ａｎｉｏｎ ｐａｉｒ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｕｅ￣。 ａｎｄ Ｃｕ２Ｃ１３一ｗｅｒｅ ｐｌａｃｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｅｔｈｙｌ ｓｉｄｅ ｃｈａｉｎ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌ ｇｒｏｕｐ ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｒｉｎｇ ａｎｄ ｏｎ ｏｐ— ｐｏｓｉｔｅ ｓｉｄｅｓ ａｎｄ ａｂｏｖｅ ａｎｄ ｂｅｌｏｗ ｔｈｅ ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｂｏｎｄｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｙｄｒｏ— ｇｅｎ ａｔｏｍｓ ｏｆ ＥＭＩＭ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ａｔｏｍｓ ｏｆ ＣｕＥ１２－，Ｃｕ，Ｃ１ 。 ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ．Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｗａｓ ｓｉｎｇｌｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｂｏｎｄ ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ ｏｎｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｏｆＥＭＩＭ＊ａｎｄ ｏｎｅ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｏｆＣｕＣ￣－ ａｎｄＣｕ２Ｃ１３一，ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄｗａｓｔｈｅｒｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｍｅｄｂｙｔｗｏ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｂｏｎｄｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ａｔｏｍｓ ｏｆ ＥＭＩＭ ａｎｄ ｔｗｏ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ａｔｏｍｓ ｏｆ ＣｕＣ１２一ａｎｄ Ｃｕ２Ｃ１３。，ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｆｏｒｍ ｗａｓ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ—ｃｅｎｔｅｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｂｉｆｕｒｃａｔｅｄ ｏｒ ｔ￣ｔｌｒ－ ｃａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｂｏｎｄｓ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｏｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ［们，“】ｄｉｓ— ｐｌａｙｅｄ ｉｎ Ｆｉｇｕｒｅ １．Ｉｎ Ｆｉｇｕｒｅ１．Ａ—Ｈ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｗｅａｋ ａｃｉｄ ｏｒ Ｈ—ｂＯｎｄ ｄｏｎｏｒ ａｎｄ Ｂ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｗｅａｋ ｂａｓｅ ｏｒ ｈｙｄｒｏ— ｇｅｎ ｂｏｎｄ ａｃｃｅｐｔｏｒ．Ｔｈｅ ｅｉｇｈｔ ｉｎｉｔｉａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ ｏｆ ＥＭＩＭ 一 ＣｕＣ１２，ｓｉｘ ｉｎｉｔｉａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ ｏｆ ＥＭＩＭ 一Ｃｕ，Ｃ１ 一ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂ一 １ｉｓｈｅｄ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ． Ａ一： ．１３ 、：： Ａ—＿Ｈ： 、、Ｂ 、 、 』 、