プロトン性イオン液体/水二成分混合物の動力学と構造に及ぼす水素結合の影響【JST・京大機械翻訳】

Bailey Heather E.; Wang Yong-Lei; Fayer Michael D.

文献

J-GLOBAL ID：201902245934834085 整理番号：19A1884129

プロトン性イオン液体/水二成分混合物の動力学と構造に及ぼす水素結合の影響【JST・京大機械翻訳】

Impact of Hydrogen Bonding on the Dynamics and Structure of Protic Ionic Liquid/Water Binary Mixtures

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巻： 121 号： 36 ページ： 8564-8576 発行年： 2017年
JST資料番号： W0921A ISSN： 1520-6106 CODEN： JPCBFK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

プロトン性イオン液体,1-エチルイミダゾリウムビス-(トリフルオロメチルスルホニル)-イミド(EhimNTf_2)およびその非プロトン性類似体,1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビス-(トリ-フルオロ-メチル-スルホニル)-イミド(EmimNTf_2)の配向動力学および微視的液体構造を,光学的ヘテロダイン検出光学Kerr効果(OHD-OKE)分光法,線形赤外分光法および原子論的シミュレーションを用いて種々の水濃度で研究した。OHD-OKE実験は本質的にEhim+及びEmim+カチオンの配向緩和を測定した。実験とシミュレーションは,2:1イオン対水と1:1イオン対の間のEhimNTf_2における著しい動的および構造変化を示した。OHD-OKEデータは,EmimNTf_2/水混合物が飽和までのすべての水濃度で流体力学的挙動を示すことを示した。対照的に,EhimNTf_2/水混合物は2:1以上の水濃度で流体力学的挙動から逸脱する。1:1濃度では,Ehim+カチオンの配向ランダム化は粘度データを用いて予測されたものより遅い。原子論的シミュレーション結果は,Ehim+とEmim+カチオン上の他のサイト上のEhim+のN-HのH原子への乾燥液体の微視的イオン構造と水の優先的水素結合を明らかにした。原子論的シミュレーション結果は,EhimNTf_2RTIL/水混合物において,水濃度を2:1から1:1に増加させると,N-H-水水素結合に加えて水-水水素結合の形成にかなりのジャンプがあることを示した。水-水水素結合は,優先的水素結合を通して隣接水分子へのEhim+のN-H部分のH原子の空間配位を強化する。水-水水素結合の濃度のジャンプは,配向緩和が流体力学的挙動から逸脱するEhim+/水濃度で起こる。この構造観察は,水クラスタを示すO-D伸縮に対するピークの非対称性を示すFT-IRスペクトルにより確認された。水クラスタの形成およびN-Hの・・OH_2水素結合の強化は,OHD-OKE実験によって観察されたように,Ehim+カチオンの配向緩和を遅くした。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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融解塩 , 溶液論一般 , 分子化合物 , 液-気界面

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