مايعات يوني تنظيم‌پذير بر پايه‌ي كاتيون6،2-دي متيل پيريدينيوم‌هاي استخلاف‌دار: پيش بيني برخي خواص فيزيكي و شيميايي با استفاده از نظريه‌ي تابعي چگالي

خواص مايعات يوني با تركيب كردن كاتيون‌ها و آنيون‌هاي مختلف براي اهداف خاص  قابل كنترل است. در اين كار از نظريه‌ي تابعي چگالي در سطح نظري M06-2X/6-311++G(2d,2p) استفاده شده است تا تاثير استخلاف هاي مختلف بر خواص الكتروشيميايي و شيمي فيريكي مايعات يوني بر پايه‌ي پيريدينيوم شامل كاتيون‌هاي 4- X- دي متيل پيريدينيوم[4-XDMPy]+، :X) NH2، OMe، Me، H، Cl، CHO، CF3، CN و (NO2 و آنيون تترا فلوئورو بورات ([BF4]-) بررسي شود. پتانسيل حد كاتد و حد آند، محدوده الكتروشيميايي، مقادير انتقال بار، پارامترهاي ساختاري و خواص مكان‌شناسي مايعات يوني محاسبه شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه قدرت برهمكنش بين كاتيون‌ و آنيون با افزايش قدرت الكترون‌كشندگي استخلاف‌ها در روي موقعيت 4 حلقه پيريدينيوم كاتيون‌ها افزايش مي‌يابد. با توجه به مقادير انرژي برهمكنش محاسبه شده ( از 104.71- تا  90.59- كيلوكالري بر مول)، ترتيب پايداري مايعات يوني مورد مطالعه به‌صورت [NO2-DMPy][BF4] [CN-DMPy][BF4] [CF3-DMPy][BF4] [CHO-DMPy][BF4] [Cl-DMPy][BF4] [H-DMPy][BF4] [Me-DMPy][BF4] [OMe-DMPy][BF4] [NH2-DMPy][BF4]  است. مقايسه بار اتم‌ها از تحليل اوربيتال پيوند طبيعي، نشان مي‌دهند كه تشكيل پيوند هيدروژني همراه با مقداري انتقال بار از آنيون‌ها به كاتيون‌ها در مايعات يوني مي‌باشد و انتقال بار براي استخلاف‌هاي الكترون كشنده CHO)) بيشتر از استخلاف‌هاي ديگر در مايعات يوني [4-XDMPy][BF4] است. با توجه به مقادير محدوده الكتروشيميايي مايعات يوني مورد مطالعه (از 2.73 تا 4.32 ولت)، پيش‌بيني مي‌شود كه مايعات يوني حاوي استخلاف‌هاي الكترون دهنده، الكتروليت مناسب‌تري نسبت به مايعات يوني ديگر جهت استفاده در واكنش‌هاي الكتروشيميايي باشند.