離子液體[emim][lactate]分子動力學模擬

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1、河北科技大學碩士學位論文離子液體[emim][lactate]分子動力學模擬姓名：姜海超申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導教師：胡永琪;任杰20090501摘要室溫離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子構(gòu)成的、在室溫或室溫附近呈液態(tài)的一類有機鹽。與傳統(tǒng)的有機溶劑相比，離子液體具有液態(tài)溫度范圍寬；蒸汽壓低，不易揮發(fā)；對大量的無機和有機物質(zhì)都表現(xiàn)出良好的溶解能力，且具有溶劑和催化劑的雙重功效；可設(shè)計性強等優(yōu)點。由于離子液體的這些特殊性質(zhì)和表現(xiàn)，使得近年來有關(guān)離子液體的研究備受關(guān)注。這些獨特的性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，然而微觀結(jié)構(gòu)對其性質(zhì)的影響

2、還需要進行進一步的研究。分子動力學模擬是一種研究微觀性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的非常有效的手段，而分子動力學模擬的結(jié)果主要依賴于模擬過程中所使用的力場的精確性。本文根據(jù)AMBER力場開發(fā)了離子液體，1．乙基．3．甲基咪唑乳酸鹽的聯(lián)合原子力場，主要的改進包括：(1)擬合了二面角的扭曲能量；(2)根據(jù)RESP方法擬合了原子電荷。隨后通過純離子液體和它與水的混合物進行分子動力學模擬對該力場進行了檢驗，并對密度、過量體積、蒸發(fā)焓、過量摩爾焓、自擴散系數(shù)、粘度以及微觀結(jié)構(gòu)進行了研究，模擬得到的1．乙基．3．甲基咪唑乳酸鹽的密度為1．1646gcm～，與文獻報道的

3、實驗值吻合較好。關(guān)鍵詞離子液體；1．乙基．3．甲基咪唑乳酸鹽；熱力學性質(zhì)；微觀結(jié)構(gòu)河北科技人學碩士’’≠位論文AbstractRoomtemperatureionicliquids(RTILs)areaclassoforganicsaltsthatremainliquidatornearroomtemperature，usuallycomposedoforganiccationsandorganicorinorganicanions．Comparedwithtraditionalorganicsolvents，RTILshavetremendous

4、advantages，suchasnegligiblevaporpressure，goodsolvationabilityfororganicorinorganicmaterials，andhavingthefunctionofbothsolventandcatalyst．Furthermore，throughdifferentcombinationsofcationsandanions，thereisatremendousvarietyof”designer”solvents．Theirstatusas”green”or”designer”sol

5、ventsexplainsthelargeamountofstudiesconcerningtheirpossibleindustrialuseasreactionorextractionmedia．ThesespecialpropertiesofILsareincloseconnectionwiththeirmicroscopicstructures，buthowthemicroscopicstructuresaffecttheirpropertieshasnotyetbeenunderstoodcompletely．Moleculardynam

6、ics(MD)simulationcanprovideaneffectivewaytounderstandtherelationsbetweenthemacroscopicpropertiesandthemolecularstructure．TheresultsofMDsimulationsmainlydependonthequalityofforcefieldusedinthesimulation．Aunited—atomforcefieldisdevelopedforionicliquid1-ethyl一3-methyl·imidazolium

7、lactate([emim][1actate])basedonAMBERforcefield．Therefinementsmainlyinclude(1)fittingthetorsionenergyprofilesofdihedralanglesforobtainingtorsionparametersagainstthedatacalculatedbyabinitiocalculations；(2)fittingtheatomicchargesbytheoneconformationtwo·stepRESPmethod．Theforcefiel

8、disverifiedbymoleculardynamicssimulationsforpureionicliquidan