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Hydrogen Bonding Interactions of m-Chlorotoluene with 1-Alkanol Analyzed by Thermodynamic, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Density Functional Theory, and Natural Bond Orbital
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-04-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsomega.7b01834 Sreenivasulu Karlapudi 1 , Cheera Prasad 2 , Lukman O. Olasunkanmi 1, 3 , Sangeeta Singh 1 , Indra Bahadur 1 , Kasibhatta Siva Kumar 4 , Eno E. Ebenso 1
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-04-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsomega.7b01834 Sreenivasulu Karlapudi 1 , Cheera Prasad 2 , Lukman O. Olasunkanmi 1, 3 , Sangeeta Singh 1 , Indra Bahadur 1 , Kasibhatta Siva Kumar 4 , Eno E. Ebenso 1
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Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) has been employed to obtain information about the nature of interactions in the liquid solutions of pure solvents and their mixtures of m-chlorotoluene (MCT) with 1-alkanol systems at different mole fractions. Furthermore, densities (ρ) and speeds of sound (u) of binary mixtures of MCT with a set of five 1-alkanols, namely, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, and 1-heptanol, were measured as a function of composition at 298.15 K. From the experimental quantities, the excess volumes (VE), isentropic compressibility (ks), and excess isentropic compressibility (ksE) were calculated for the binary mixtures over the entire composition range and under the atmospheric pressure. These excess properties (VE) and (ksE) were correlated with the Redlich–Kister polynomial equation. Additionally, theoretical density functional theory calculations and natural bond orbital analyses were carried out to further discern the nature and strength of interactions between MCT and 1-alkanols. Moreover, the recorded FT-IR spectra-derived excess properties and quantum chemically derived data revealed the presence of interactions between component molecules in binary liquid solutions.
中文翻译：
热力学，傅立叶变换红外光谱，密度泛函理论和自然键轨道分析间氯甲苯与1-链烷醇的氢键相互作用
傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）已用于获取有关纯溶剂及其间氯甲苯（MCT）与1-链烷醇体系在不同摩尔分数下的混合物的液体溶液中相互作用的性质的信息。此外，MCT与一组五种1-链烷醇（即1-丙醇，1-丁醇，1-戊醇，1-己醇和1-庚醇）的二元混合物的密度（ρ）和声速（u），在298.15 K下测量了作为成分的函数。从实验量中，过剩体积（V E），等熵压缩率（k s）和过剩等熵压缩率（k s E计算在整个组成范围内和在大气压下的二元混合物的）。这些超额性质（V E）和（k s E）与Redlich-Kister多项式方程式相关。另外，进行了理论密度泛函理论计算和自然键轨道分析，以进一步辨别MCT和1-链烷醇之间相互作用的性质和强度。此外，记录的FT-IR光谱派生的过量性质和量子化学衍生的数据揭示了二元液体溶液中组分分子之间存在相互作用。
更新日期：2018-04-30
中文翻译：
热力学，傅立叶变换红外光谱，密度泛函理论和自然键轨道分析间氯甲苯与1-链烷醇的氢键相互作用
傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）已用于获取有关纯溶剂及其间氯甲苯（MCT）与1-链烷醇体系在不同摩尔分数下的混合物的液体溶液中相互作用的性质的信息。此外，MCT与一组五种1-链烷醇（即1-丙醇，1-丁醇，1-戊醇，1-己醇和1-庚醇）的二元混合物的密度（ρ）和声速（u），在298.15 K下测量了作为成分的函数。从实验量中，过剩体积（V E），等熵压缩率（k s）和过剩等熵压缩率（k s E计算在整个组成范围内和在大气压下的二元混合物的）。这些超额性质（V E）和（k s E）与Redlich-Kister多项式方程式相关。另外，进行了理论密度泛函理论计算和自然键轨道分析，以进一步辨别MCT和1-链烷醇之间相互作用的性质和强度。此外，记录的FT-IR光谱派生的过量性质和量子化学衍生的数据揭示了二元液体溶液中组分分子之间存在相互作用。
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