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Solute Rotation and Translation Dynamics in an Ionic Deep Eutectic Solvent Based on Choline Chloride
The Journal of Physical Chemistry B ( IF 2.8 ) Pub Date : 2017-11-14 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b08472 Sk Saddam Hossain 1 , Anunay Samanta 1
The Journal of Physical Chemistry B ( IF 2.8 ) Pub Date : 2017-11-14 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b08472 Sk Saddam Hossain 1 , Anunay Samanta 1
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Deep eutectic solvents (DESs) are an emerging class of environment-friendly media useful in a variety of applications. However, the microscopic structure of these liquids is quite unclear, and issues like whether spatial and dynamic heterogeneity is a generic feature of the ionic DESs and whether the solute molecules experience similar environment and interactions with the medium irrespective of their charge are still open. In this work, we have attempted to address some of these issues for ethaline, a less viscous and ionic DES consisting of a mixture of 1:2 mole ratio of choline chloride and ethylene glycol by monitoring the fluorescence response of a number of carefully chosen neutral and charged probe molecules in ensemble and single molecule conditions. Specifically, we have examined the liquid state structure of ethaline by studying the rotational and translational diffusion dynamics of the solutes measured by monitoring the time dependence of fluorescence anisotropy in ensemble condition and fluorescence correlation signal of extremely dilute samples diffusing through confocal volume. These studies clearly reveal dynamic heterogeneity of the medium, though no spatial heterogeneity is observable through excitation wavelength dependent fluorescence measurements. The insights obtained from this study will be helpful in understanding the nature of solute–solvent interactions in this type of complex media.
中文翻译：
基于氯化胆碱的离子型深共晶溶剂的溶质旋转和平移动力学
深共熔溶剂（DES）是一类新兴的环保介质，可用于多种应用。但是，这些液体的微观结构还不清楚，诸如空间和动态异质性是否是离子DES的一般特征以及溶质分子是否经历相似的环境以及与介质的相互作用（无论其电荷如何）等问题仍然存在。在这项工作中，我们试图通过监测许多精心选择的中性化合物的荧光响应，来解决其中的一些问题，如乙醇，一种粘度较低的离子型DES，由氯化胆碱和乙二醇的摩尔比为1：2的混合物组成以及在整体和单分子条件下带电的探针分子。具体来说，我们通过研究溶质的旋转和平移扩散动力学来研究乙胺的液态结构，该动力学通过监测集合条件下荧光各向异性与时间的关系以及极稀样品通过共聚焦体积扩散的荧光相关信号的时间依赖性来测量。这些研究清楚地揭示了介质的动态异质性，尽管通过激发波长依赖性荧光测量无法观察到空间异质性。从这项研究中获得的见解将有助于理解这种复杂介质中溶质-溶剂相互作用的性质。
更新日期：2017-11-15
中文翻译：
基于氯化胆碱的离子型深共晶溶剂的溶质旋转和平移动力学
深共熔溶剂（DES）是一类新兴的环保介质，可用于多种应用。但是，这些液体的微观结构还不清楚，诸如空间和动态异质性是否是离子DES的一般特征以及溶质分子是否经历相似的环境以及与介质的相互作用（无论其电荷如何）等问题仍然存在。在这项工作中，我们试图通过监测许多精心选择的中性化合物的荧光响应，来解决其中的一些问题，如乙醇，一种粘度较低的离子型DES，由氯化胆碱和乙二醇的摩尔比为1：2的混合物组成以及在整体和单分子条件下带电的探针分子。具体来说，我们通过研究溶质的旋转和平移扩散动力学来研究乙胺的液态结构，该动力学通过监测集合条件下荧光各向异性与时间的关系以及极稀样品通过共聚焦体积扩散的荧光相关信号的时间依赖性来测量。这些研究清楚地揭示了介质的动态异质性，尽管通过激发波长依赖性荧光测量无法观察到空间异质性。从这项研究中获得的见解将有助于理解这种复杂介质中溶质-溶剂相互作用的性质。
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