Molekulares Kraftfeld für ionische Flüssigkeiten, die aus Triflat- oder Bistriflylimid-Anionen bestehen

Ein Satz von Kraftfeldparametern wird für die molekulare Simulation von ionischen Flüssigkeiten vorgeschlagen, die die Anionen Trifluormethylsulfat und bis(trifluormethylsulfonyl)imid enthalten, die auch als Triflat und Bistriflylimid bekannt sind. Der neue Satz kann mit bestehenden Kraftfeldern für Kationen kombiniert werden, um gängige ionische Flüssigkeiten bei Raumtemperatur zu simulieren, wie z. B. solche der Dialkylimidazolium-Familie, und kann mit den OPLS-AA oder ähnlichen Kraftfeldern integriert werden. Ab initio quantenchemische Berechnungen wurden eingesetzt, um die molekulare Geometrie, torsionale Energieprofile und die partielle Ladungsverteilung in den Triflat- und Bistriflylimid-Anionen zu erhalten. Eine der Torsionen im Bistriflylimid, die dem dihedralen Winkel S−N−S−C entspricht, hat ein komplexes Energieprofil, das mit dem aktuellen Parametersatz präzise reproduziert wird. Ein neuer Satz von partiellen elektrostatistischen Ladungen wird auch für die Pyrrolidinium- und Tri- sowie Tetraalkylammoniumkationen vorgeschlagen. Wiederum können diese Parameter mit der OPLS-AA-Spezifikation für Amine kombiniert werden, um Alkylammoniumsalze zu simulieren. Die Kraftfeldmodelle wurden gegen Kristallstrukturen und Dichten im flüssigen Zustand validiert.