Atmospheric chemistry of CH3O: its unimolecular reaction and reactions with H2O, NH3, and HF – RSC Advances (RSC Publishing)

Abbiamo studiato i processi di trasferimento degli atomi di idrogeno da CH3O a CH2OH senza catalizzatore e con acqua, ammoniaca e acido fluoridrico come catalizzatori usando metodi ab initio, metodi di teoria funzionale della densità (DFT) e teoria canonica variazionale degli stati di transizione con tunneling a piccola curvatura (CVT/SCT). Qui, abbiamo eseguito le altezze di barriera di riferimento delle reazioni titolo utilizzando W3X-L//CCSD(T)-F12a/VDZ-F12 metodi. Abbiamo anche eseguito i calcoli della combinazione di MPW-tipo, PBE-tipo di scambio, M05-tipo, M06-tipo funzionale, e composito teorico modello metodi chimici come CBS-QB3 e G4. Abbiamo trovato che i metodi M05-2X/aug-cc-pVTZ, mPW2PLYP/MG3S, M05-2X/aug-cc-pVTZ, e M06-2X/MG3S sono eseguiti meglio in diversi funzionali con gli errori senza segno (UEs) di 0.34, 0.02, 0.05, e 0.75 kcal mol-1 per la sua reazione unimolecolare e reazioni con H2O, NH3, e HF, rispettivamente. I risultati calcolati mostrano che NH3 esercita il ruolo catalitico più forte nella reazione di isomerizzazione di CH3O a CH2OH, rispetto a H2O e HF. Inoltre, le costanti di velocità calcolate mostrano che l’effetto del tunneling aumenta la costante di velocità della reazione unimolecolare di CH3O di 102-1012 volte nell’intervallo di temperatura di 210-350 K. Inoltre, gli effetti variazionali dello stato di transizione sono ovvi in CH3O + NH3. I risultati calcolati mostrano anche che la reazione unimolecolare diretta di CH3O a CH2OH è dominante nel sink di CH3O, rispetto alle reazioni CH3O + H2SO4, CH3O + HCOOH, CH3O + H2O, CH3O + NH3, e CH3O + HF nell’atmosfera. I presenti risultati forniscono una nuova visione dei catalizzatori che non solo influenzano le barriere energetiche, ma hanno influenze sul tunneling e sugli effetti variazionali degli stati di transizione. I presenti risultati dovrebbero avere ampie implicazioni nella chimica computazionale e nella chimica atmosferica.

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