Abstract As a follow-up to our systematic studies on the aqueous solutions of 1-ethyl-3-methylimidazolium-based ([EMIM]) ILs, this work deals with phase equilibria and energetics of other three aqueous [EMIM] ILs whose anion is methanesulfonate ([MeSO3]), methylsulfate ([MeSO4]), and dimethylphosphate ([DMP]). We present here new and extensive experimental VLE, SLE and excess enthalpy data, our aim being to provide truly reliable information that would substantially upgrade that existing in the literature. After investigations of the phase behavior and properties of the pure ILs, we performed for the IL solutions systematic measurements of the water activity in the span from 0.05 to 1 and excess enthalpy in the highly dilute IL region (xIL 0.5 corresponds to an entropy loss upon mixing and indicates thus an unprecedented structuring effect of the system. The excess Gibbs energy and enthalpy values at extrema for aqueous solutions of five hydrophilic [EMIM] ILs studied here and in our previous work were further found to closely correlate with the solvatochromic H-bond basicity parameters of the ILs anions, which proved that the water – IL affinity is governed by the H-bonding of the water to the anions of the ILs. Finally, simple MD simulations gave insight into the way and the number of H-bonds between the water molecules and the anion of the IL in the water-rich region.

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水与高亲水性 [EMIM] 基离子液体的二元混合物的相平衡和能量学：甲磺酸盐、硫酸甲酯和磷酸二甲酯

摘要 作为我们对基于 1-乙基-3-甲基咪唑鎓 ([EMIM]) 离子液体的水溶液系统研究的后续工作，这项工作涉及其他三种水性 [EMIM] 离子液体的相平衡和能量学，其阴离子为甲磺酸盐 ([MeSO3])、硫酸甲酯 ([MeSO4]) 和磷酸二甲酯 ([DMP])。我们在这里展示了新的和广泛的实验 VLE、SLE 和过量焓数据，我们的目标是提供真正可靠的信息，这些信息将大大升级文献中现有的信息。在研究纯离子液体的相行为和性质后，我们对离子液体溶液在 0.05 到 1 范围内的水活度和高度稀释的离子液体区域 (xIL 0. 图 5 对应于混合时的熵损失，因此表明系统具有前所未有的结构化效果。在这里和我们之前的工作中研究的五种亲水性 [EMIM] ILs 水溶液的极值处的过量吉布斯能量和焓值被进一步发现与 ILs 阴离子的溶剂化变色氢键碱度参数密切相关，这证明水– IL 亲和力受水与 IL 阴离子的 H 键合控制。最后，简单的 MD 模拟可以深入了解富水区域中水分子与 IL 阴离子之间的 H 键的方式和数量。在这里和我们之前的工作中研究的五种亲水性 [EMIM] ILs 水溶液的极值处的过量吉布斯能量和焓值进一步发现与 ILs 阴离子的溶剂化变色氢键碱度参数密切相关，这证明水– IL 亲和力受水与 IL 阴离子的 H 键合控制。最后，简单的 MD 模拟可以深入了解富水区域中水分子与 IL 阴离子之间的 H 键的方式和数量。在这里和我们之前的工作中研究的五种亲水性 [EMIM] ILs 水溶液的极值处的过量吉布斯能量和焓值被进一步发现与 ILs 阴离子的溶剂化变色氢键碱度参数密切相关，这证明水– IL 亲和力受水与 IL 阴离子的 H 键合控制。最后，简单的 MD 模拟可以深入了解富水区域中水分子与 IL 阴离子之间的 H 键的方式和数量。