Estructura, organización y heterogeneidad de los disolventes eutéticos profundos que contienen agua

Área de la Ciencia:

• Física y Química
• Espectroscopia
• Química computacional

Sus antecedentes:

• Las mezclas eutécticas profundas son disolventes sintonizables con una dinámica estructural compleja.
• Comprender la influencia del contenido de agua en estas mezclas es crucial para su aplicación.
• Los métodos espectroscópicos ofrecen información sobre las interacciones y la dinámica molecular.

Objetivo del estudio:

• Investigar la dinámica estructural de una mezcla eutectica profunda de tiocianato de potasio y acetamida.
• Comprender el papel del contenido variable de agua en las propiedades espectroscópicas de la mezcla.
• Para correlacionar los hallazgos espectroscópicos con las ideas a nivel molecular de las simulaciones.

Principales métodos:

• Espectroscopia de infrarrojos bidimensional (2D IR) que utiliza la vibración de estiramiento de aniones C-N.
• Espectroscopia en terahercios (THz).
• Simulaciones de dinámica molecular.

Principales resultados:

• Las simulaciones de MD reproducen con precisión las firmas espectroscópicas observadas.
• Un fuerte aumento en la tasa de relajación cruzada con un alto contenido de agua se relacionó con la alineación paralela de aniones SCN.
• El aumento no lineal en la absorción de THz se atribuyó a la formación de grupos de agua más grandes.

Conclusiones:

• La combinación de 2D IR y espectroscopia THz con simulaciones MD proporciona una comprensión a nivel molecular.
• El contenido de agua modula significativamente la heterogeneidad de las mezclas eutécticas profundas.
• Este enfoque ofrece información sobre las relaciones estructura-propiedad en sistemas complejos de solventes.