FTIR and DFT studies of LiTFSI solvation in 3-methyl-2-oxazolidinone

溶剂化 化学 计算化学 分子 傅里叶变换红外光谱 化学工程 有机化学 工程类
作者
Steffen Jeschke,Hans‐Dieter Wiemhöfer
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy [Elsevier BV]
卷期号:157: 220-226 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.saa.2015.12.021
摘要

Combined computational/FTIR spectroscopic analyses of 3-methyl-2-oxazolidinone (NMO) solutions with varying molar ratios of lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) are reported. Based on the second derivative spectral profile, overlapping peaks are distinguished as well as assigned to the vibrational modes of implicitly and explicitly interacting NMO molecules. Thereby, the geometry of a monomeric, a dimeric and a simplified solvation structure [Li(NMO)1]+ are optimized with a polarizable continuum model at a B3LYP theoretical level. With increasing contents of LiTFSI, the formation of Li+ solvation structures is scrutinized by semi-quantitative analysis of deconvoluted integral peak areas for three different ring-related vibrations and CO-stretch vibration. A discrepancy in the obtained data is observed implying the influence of the TFSI anion the ring-related vibrations are prone to. The solvation number of 4 is determined according to the CO-signal in diluted solution, which is proven by the computed Gibbs free energy for solvation of [Li(NMO)4]+ in a NMO medium (− 41.7 kcal mol− 1).
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