Energías de interacción en líquidos iónicos derivados de imidazolio : ¿pares iónicos o sales fundidas?

Abstract

Esta tesis tiene como objetivo caracterizar las interacciones catión-anión en líquidos iónicos derivados del catión 1-hexil-3-metilimidazolio ([C₆C₁Im]⁺) en combinación con los aniones dicianamida ([DCA]⁻), bis(trifluorometilsulfonil)imida ([NTf₂]⁻) y tetrafluoroborato ([BF₄]⁻), enfocándose en los puentes de hidrógeno no convencionales presentes tanto en fase líquida como en fase gas. A través de simulaciones de dinámica molecular, optimización geométrica de estructuras y cálculos energéticos utilizando la teoría de perturbación de segundo orden (SOPT-NBO), se examinó la naturaleza, geometría y fuerza de estas interacciones. Los resultados obtenidos muestran que los líquidos iónicos presentan un comportamiento intermedio, en el que coexisten asociaciones específicas entre ciertos cationes y aniones, junto con una red de interacciones débiles y transitorias, características de una sal fundida. En fase líquida, las interacciones fueron más débiles y menos direccionales, lo que sugiere una estructura dinámica y cooperativa, mientras que en fase gas, las interacciones fueron más fuertes y definidas, favoreciendo asociaciones más estables y localizadas. Estos hallazgos proporcionan una nueva comprensión del comportamiento estructural y dinámico de los líquidos iónicos, lo cual es clave para el diseño y estudio de estos sistemas en el futuro, permitiendo avanzar en la comprensión de sus propiedades micro y macroscópicas, así como su comportamiento en diferentes entornos químicos.