Chimia atmosferică a CH3O: reacția sa unimoleculară și reacțiile cu H2O, NH3 și HF – RSC Advances (RSC Publishing)

Am investigat procesele de transfer de atomi de hidrogen de la CH3O la CH2OH fără catalizator și cu apă, amoniac și acid fluorhidric ca și catalizatori folosind metode ab initio, metode de teoria funcțională a densității (DFT) și teoria canonică variațională a stărilor de tranziție cu tunelare cu curbură mică (CVT/SCT). În prezenta lucrare, am realizat înălțimile barierelor de referință ale reacțiilor din titlu folosind metodele W3X-L//CCSD(T)-F12a/VDZ-F12. Am efectuat, de asemenea, calculele combinației de tip MPW, schimb de tip PBE, funcționale de tip M05, M06 și metode teoretice compozite de chimie model, cum ar fi CBS-QB3 și G4. Am constatat că metodele M05-2X/aug-cc-pVTZ, mPW2PLYP/MG3S, mPW2PLYP/MG3S, M05-2X/aug-cc-pVTZ și M06-2X/MG3S au performanțe mai bune în diferite funcționale cu erori nesemnate (UE) de 0,34, 0,02, 0,05 și 0,75 kcal mol-1 pentru reacția sa unimoleculară și reacțiile cu H2O, NH3 și HF, respectiv. Rezultatele calculate arată că NH3 exercită cel mai puternic rol catalitic în reacția de izomerizare a CH3O în CH2OH, în comparație cu H2O și HF. În plus, constantele de viteză calculate arată că efectul de tunelizare crește constanta de viteză a reacției unimoleculare a CH3O de 102-1012 ori în intervalul de temperatură de 210-350 K. Mai mult, efectele variaționale ale stării de tranziție sunt evidente în CH3O + NH3. Rezultatele calculate arată, de asemenea, că reacția unimoleculară directă a CH3O la CH2OH este dominantă în cazul CH3O, în comparație cu reacțiile CH3O + H2SO4, CH3O + HCOOH, CH3O + H2O, CH3O + NH3 și CH3O + HF din atmosferă. Rezultatele prezente oferă o nouă perspectivă asupra catalizatorilor care nu numai că afectează barierele energetice, dar au influențe asupra efectelor de tunelare și variaționale ale stărilor de tranziție. Descoperirile prezente ar trebui să aibă implicații largi în chimia computațională și chimia atmosferică.

.

Lasă un comentariu