Interaction between 1-Ethyl-3-Methyl-Imidazolium Cation and Asparagine Anion

Abstract

利用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311＋G（d,p）水平上,对1-乙基-3-甲基咪唑阳离子[Emim]＋与天冬酰胺阴离子[Asn]-形成的氨基酸离子液体气态阴阳离子对（[Emim][Asn]）进行理论研究.通过几何结构优化和频率分析得到势能面上的五个稳定构型.[Emim]＋和[Asn]-之间能够形成较强的氢键相互作用,零点能校正后的能量在-373.96至-326.28kJ·mol^-1之间.其稳定化能主要来源于[Asn]-中羰基O的孤对电子lp（O）与[Emim]＋中C—H反键轨道σ＊（C—H）之间的相互作用：lp（O）→σ＊（C—H）.红外光谱特征和自然布居分析（NPA）计算表明咪唑阳离子中参与形成氢键的C—H键振动的红移值、阴阳离子间的电荷转移与氢键相互作用能成正比关系.分子中的原子（AIM）理论分析得到[Emim]＋和[Asn]-之间的氢键相互作用以静电作用为主.通过计算结果初步探讨影响氨基酸离子液体玻璃化温度Tg的结构因素.