离子液体[emim][lactate]分子动力学模拟

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1、河北科技大学硕士学位论文离子液体[emim][lactate]分子动力学模拟姓名：姜海超申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：胡永琪;任杰20090501摘要室温离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近呈液态的一类有机盐。与传统的有机溶剂相比，离子液体具有液态温度范围宽；蒸汽压低，不易挥发；对大量的无机和有机物质都表现出良好的溶解能力，且具有溶剂和催化剂的双重功效；可设计性强等优点。由于离子液体的这些特殊性质和表现，使得近年来有关离子液体的研究备受关注。这些独特的性质与其微观结构有着密切的联系，然而微观结构对其性质的影响

2、还需要进行进一步的研究。分子动力学模拟是一种研究微观性质和分子结构之间关系的非常有效的手段，而分子动力学模拟的结果主要依赖于模拟过程中所使用的力场的精确性。本文根据AMBER力场开发了离子液体，1．乙基．3．甲基咪唑乳酸盐的联合原子力场，主要的改进包括：(1)拟合了二面角的扭曲能量；(2)根据RESP方法拟合了原子电荷。随后通过纯离子液体和它与水的混合物进行分子动力学模拟对该力场进行了检验，并对密度、过量体积、蒸发焓、过量摩尔焓、自扩散系数、粘度以及微观结构进行了研究，模拟得到的1．乙基．3．甲基咪唑乳酸盐的密度为1．1646gcm～，与文献报道的

3、实验值吻合较好。关键词离子液体；1．乙基．3．甲基咪唑乳酸盐；热力学性质；微观结构河北科技人学硕士’’≠位论文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