Влияние воды на гидрофобный глубокий эвтектический растворитель

Глубокие эвтектические растворители (ГЭР), образованные донорами и акцепторами водородной связи, представляют собой перспективный новый класс растворителей. Как гидрофильные, так и гидрофобные бинарные ГЭР легко поглощают воду, превращаясь в тройные смеси; поэтому в обычных условиях небольшое содержание воды неизбежно. Мы подробно изучили типичный гидрофобный ГЭР, состоящий из хлорида тетрабутиламмония и декановой кислоты в молярном соотношении 1:2, уделив особое внимание влиянию небольшого количества воды, поглощённой из воздуха. Использовали многоядерную ЯМР-спектроскопию, молекулярное моделирование и ряд других физико-химических методов. Даже очень низкое содержание воды вызывает динамическое фазовое расслоение на наномасштабе, снижает вязкость и фрагильность растворителя, повышает коэффициенты самодиффузии и электропроводность, а также усиливает локальную динамику. Вода сольватирует ионы хлорида и карбоксильные группы, нарушая сеть водородных связей между ними; это усиливает корреляцию между молекулами карбоновой кислоты и образование ионных пар тетрабутиламмония с хлоридом. Моделирование показывает, что молярное соотношение компонентов можно менять, влияя тем самым на внутреннюю структуру. Изменения физических свойств под действием воды благоприятны для большинства потенциальных применений, однако вода формирует кислую водную нанофазу с высокой концентрацией галогенид-ионов, что может вызывать неблагоприятные химические эффекты.