Hydrogen bonding in protic ionic liquids: structural correlations, vibrational spectroscopy, and rotational dynamics of liquid ethylammonium nitrate
Hydrogen bonding in protic ionic liquids: structural correlations, vibrational spectroscopy, and rotational dynamics of liquid ethylammonium nitrate
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质子离子液体中的氢键：液体乙基硝酸铵的结构相关性、振动光谱和旋转动力学
DOI：
10.1088/1361-6455/aa9a9e
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
R. Ludwig
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Zentel;V. Overbeck;D. Michalik;O. Kühn;R. Ludwig
利用分子动力学模拟和红外、核磁共振实验对硝酸乙铵（EAN）中的氢键性质进行了分析。EAN具有柔性的三维氢键网络，具有中等强度，这使得它不同于相关的三乙基铵基离子液体。首先，网络的灵活性表现在氢键几何形状的不太明显的相关性，这是由键合伙伴的快速互换引起的。网络的大灵活性也导致中红外吸收带的大幅加宽，其中N-H伸缩运动的贡献范围为2800至3250 cm-1。最后，在N-H键矢量的旋转相关中也可以看到不同的动力学，其中观察到的相关时间短至16.1 ps。
The properties of the hydrogen bonds in ethylammonium nitrate (EAN) are analyzed by using molecular dynamics simulations and infrared as well as nuclear magnetic resonance experiments. EAN features a flexible three-dimensional network of hydrogen bonds with moderate strengths, which makes it distinct from related triethylammonium-based ionic liquids. First, the network's flexibility is manifested in a not very pronounced correlation of the hydrogen bond geometries, which is caused by rapid interchanges of bonding partners. The large flexibility of the network also leads to a substantial broadening of the mid-IR absorption band, with the contributions due to N–H stretching motions ranging from 2800 to 3250 cm− 1. Finally, the different dynamics are also seen in the rotational correlation of the N–H bond vector, where a correlation time as short as 16.1 ps is observed.
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