First-principles study of solvent polarity effects in the Menshutkin reaction
Notice bibliographique
Résumé
Quaternary ammonium salts (QASs) have been used as antimicrobial agents, surfactants, and ionic liquids in electrical double-layer capacitors, rechargeable lithium-ion batteries, and dye-sensitized solar cells. It is well known that solvents and reactants strongly affect the Menshutkin reaction. However, QASs are potentially harmful to humans and the environment. To address these issues, we report the effects of solvent polarity on the thermochemistry of two selected Menshutkin reactions, (1) trimethylamine and 1-iodopropane yielded propyltrimethylammonium, and (2) methylacetamide and 1-iodopropane yielded acetylpropylmethylammonium. We systematically constructed possible QAS unique conformers within the first-principles framework in solvents that have three various polarities: toluene, acetonitrile, and water. The polar solvent shifted both reactions toward exergonic and decreased the Gibbs free activation energy. In addition, the polar solvent changed the favorable reaction for the acetylpropylmethylammonium formation only due to an intramolecular hydrogen bond. Therefore, we suggest that selecting high solvent polarity should be considered to address the potential health and environmental effect.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».