مایعات یونی تنظیم پذیر بر پایه ی کاتیون۶،۲-دی متیل پیریدینیوم های استخلاف دار: پیش بینی برخی خواص فیزیکی و شیمیایی با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی

خواص مایعات یونی با ترکیب کردن کاتیون ها و آنیون های مختلف برای اهداف خاص  قابل کنترل است. در این کار از نظریه ی تابعی چگالی در سطح نظری M۰۶-۲X/۶-۳۱۱++G(۲d,۲p) استفاده شده است تا تاثیر استخلاف­های مختلف بر خواص الکتروشیمیایی و شیمی فیریکی مایعات یونی بر پایه ی پیریدینیوم شامل کاتیون های ۴- X- دی متیل پیریدینیوم[۴-XDMPy]+، :X) NH۲، OMe، Me، H، Cl، CHO، CF۳، CN و (NO۲ و آنیون تترا فلوئورو بورات ([BF۴]-) بررسی شود. پتانسیل حد کاتد و حد آند، محدوده الکتروشیمیایی، مقادیر انتقال بار، پارامترهای ساختاری و خواص مکان شناسی مایعات یونی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهند که قدرت برهمکنش بین کاتیون و آنیون با افزایش قدرت الکترون کشندگی استخلاف ها در روی موقعیت ۴ حلقه پیریدینیوم کاتیون ها افزایش می یابد. با توجه به مقادیر انرژی برهمکنش محاسبه شده ( از ۷۱/۱۰۴- تا  ۵۹/۹۰- کیلوکالری بر مول)، ترتیب پایداری مایعات یونی مورد مطالعه به صورت [NO۲-DMPy][BF۴] > [CN-DMPy][BF۴] > [CF۳-DMPy][BF۴] > [CHO-DMPy][BF۴] > [Cl-DMPy][BF۴] > [H-DMPy][BF۴] > [Me-DMPy][BF۴] > [OMe-DMPy][BF۴] > [NH۲-DMPy][BF۴]  است. مقایسه بار اتم ها از تحلیل اوربیتال پیوند طبیعی، نشان می دهند که تشکیل پیوند هیدروژنی همراه با مقداری انتقال بار از آنیون ها به کاتیون ها در مایعات یونی می باشد و انتقال بار برای استخلاف های الکترون کشنده CHO)) بیشتر از استخلاف های دیگر در مایعات یونی [۴-XDMPy][BF۴] است. با توجه به مقادیر محدوده الکتروشیمیایی مایعات یونی مورد مطالعه (از ۷۳/۲ تا ۳۲/۴ ولت)، پیش بینی می شود که مایعات یونی حاوی استخلاف های الکترون دهنده، الکترولیت مناسب تری نسبت به مایعات یونی دیگر جهت استفاده در واکنش های الکتروشیمیایی باشند.

کلیدواژه ها:

مایعات یونی ، کاتیون پیریدینیوم ، نظریه ی تابعی چگالی ، محدوده الکتروشیمیایی