烷基乙二胺-CF 3 CO 2 型质子化离子液体的分子间氢键作用

利用密度泛函理论M06-2X方法，在6-311G（ d ， p ）水平下，对由 N -烷基乙二胺阳离子[HAlkyl] + （Alkyl=Hex，Oct，EtHex）与三氟乙酸阴离子[TFA] - 形成的[HHex][TFA]，[HOct][TFA]及[HEtHex][TFA]型质子化离子液体（PILs）的离子对进行了理论研究.通过几何优化和分子振动频率分析3种PILs均得到5种较稳定构型[HAlkyl][TFA]S1~S5.结果表明，[HAlkyl] + 与[TFA] - 间发生了质子转移形成了O—H…N型氢键.3种PILs的基组重叠误差校正后的分子间相互作用能（Δ E int BSSE ）在-449.91~-522.87 kJ/mol范围内.由于分子间形成了较强的O—H…N氢键作用，引起N—H振动频率消失，在2200~2700 cm -1 范围内出现了较强的O—H键振动.通过自然键轨道（NBO）及分子中原子（AIM）理论计算，研究了分子间氢键作用的相对强度及其对分子构型稳定性的影响.NBO分析结果表明，其稳定化能主要源自于[HAlkyl]的氨基中孤对电子LP（N）与[TFA]中O—H反键轨道 σ * （H—O）间的相互作用，即LP（N）→ σ * （H—O）.并探讨了阳离子部位[HAlkyl] + 的质子化位置以及烷基链长、支链的引入对[HAlkyl]与[TFA]间氢键作用强度的影响.