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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
利用密度泛函(DFT)和自然键轨道理论(NBO)及高级电子耦合簇[CCSD(T)]和电子密度拓扑(AIM)方法, 对单重态和三重态CH2与CH2CO反应的微观机理进行了研究. 在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应通道各驻点的几何构型. 在CCSD(T)/6-311+G(d,p)水平上计算了各物种的单点能量, 并对总能量进行了校正. 计算表明, 单重态CH2与CH2CO的C—H键可发生插入反应, 与C=C、C=O可发生加成反应, 存在三条反应通道, 产物为CO和C2H4, 从能量变化和反应速控步骤能垒两方面考虑, 反应II更容易发生. 对反应通道中的关键点进行了自然键轨道及电子密度拓扑分析. 三重态CH2与CH2CO的反应存在三条反应通道, 一条是与C-H键的插入反应, 另一条是三重态CH2与C=C发生加成反应, 产物为CO和三重态C2H4, 通道II势垒较低, 更容易发生. 最后一条涉及双自由基的反应活化能最大, 最难发生.  相似文献   

2.
王文亮  刘艳  王渭娜  罗琼  李前树 《化学学报》2005,63(17):1554-1560
采用密度泛函方法(MPW1PW91)在6-311G(d,p)基组水平上研究了CH3S自由基H迁移反应CH3S→CH2SH (R1), 脱H2反应CH3S→HCS+H2 (R2)以及脱H2产物HCS异构化反应HCS→CSH (R3)的微观动力学机理. 在QCISD(t)/6- 311++G(d,p)//MPW1PW91/6-311G(d,p)+ZPE水平上进行了单点能校正. 利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)分别计算了各反应在200~2000 K温度区间内的速率常数kTSTkCVT, 同时获得了经小曲率隧道效应模型(SCT)校正后的速率常数kCVT/SCT. 结果表明, 反应 R1, R2 和R3的势垒△E分别为160.69, 266.61和241.63 kJ/mol, R1为反应的主通道. 低温下CH3S比CH2SH稳定, 高温时CH2SH比CH3S更稳定. 另外, 速率常数计算结果显示, 量子力学隧道效应在低温段对速率常数的计算有显著影响, 而变分效应在计算温度段内对速率常数的影响可以忽略.  相似文献   

3.
赵岷  刘朋军  常鹰飞  孙昊  苏忠民  王荣顺 《化学学报》2005,63(11):1013-1017
在QCISD(T)/6-311+G(d,p)//B3LYP/6-311+G(3df,3pd)水平上, 对CH3O与ClO双自由基反应进行了理论研究. 结果表明, 该反应共有三个反应通道, 产物分别为HOCl+CH2O, CH2O2+HCl和CH3Cl+O2(1Δ). 不论从动力学角度, 还是从热力学角度看, 形成产物HOCl+CH2O的通道均是最有利的, 因此为主要反应通道, 这与实验观察到的结果是一致的.  相似文献   

4.
CH2=CHCl与O(3P)反应的理论研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
胡武洪  申伟 《化学学报》2005,63(12):1042-1048
用量子化学密度泛函理论和QCISD (Quadratic configuration interaction calculation)方法, 对O(3P)与CH2CHCl的反应进行了理论研究. 在UB3LYP/6-311++G(d,p), UB3LYP/6-31++G(3df, 3pd)计算水平上, 优化了反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型, 并在UQCISD(T)/6-311++G(2df,2pd)水平上计算了单点能量. 为了确证过渡态的真实性, 在UB3LYP/6-311++G(3df,3pd)水平上进行了内禀坐标(IRC)计算和频率分析, 并确定了反应机理. 研究结果表明, 反应主要产物为CH2CHO和Cl.  相似文献   

5.
应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH3S与HCS双自由基单重态反应进行了研究. 在MPW1PW91/ 6-311G(d,p)水平上优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法对过渡态进行了验证. 在QCISD(t)/6-311++G(d,p)水平上计算各物种的单点能, 并对总能量进行了零点能校正. 研究结果表明, CH3S与HCS反应为多通道反应, 有4条可能的反应通道, 反应物首先通过S…S弱相互作用形成具有竞争反应机理的五元环硫-硫偶合中间体a和链状硫-硫偶合中间体c, 再由此经过氢迁移、离解、异构化等不同机理得到主要产物P1 (2CH2S), 次要产物P2 (CH3SH+CS), P3 (CH4+CS2)和P4 [CH2(SH)CSH]. 根据势能面分析, 所有反应均为放热反应, 生成P1的反应热为-165.55 kJ•mol-1. 通道R→a→TSa/b→b→P1为标题反应的主通道, 其速控步骤a→TSa/b→b在200~2000 K温度区间内的速率常数可以表示为k1CVT/SCT=1.75×1010T0.65exp(-907.6/T) s-1. P3及P4的生成需要越过很高的活化能垒, 是动力学禁阻步骤, 但在反应体系中加入合适催化剂, 改变其反应机理, 有可能使生成CH2(SH)CSH, CH4及CS2的反应易于进行.  相似文献   

6.
采用MP2(Full)/6-311G(d,p)和B3LYP/6-311G(d,p)找到了反应Cl+CH2SH→HCl+CH2S的两个可能的反应通道, 得到了各反应通道的反应物、中间体、过渡态和产物的优化构型、谐振频率. 对反应进程中若干关键点进行了电子密度拓扑分析, 讨论了反应进程中键的断裂、生成和化学键的变化规律, 找到了该反应的结构过渡区(结构过渡态)和能量过渡态, 发现了反应热与结构过渡区之间的关系.  相似文献   

7.
采用MP2(Full)/6-311G(d,p)和B3LYP/6-311G(d,p)找到了反应Cl+CH2SH→HCl+CH2S的两个可能的反应通道, 得到了各反应通道的反应物、中间体、过渡态和产物的优化构型、谐振频率. 对反应进程中若干关键点进行了电子密度拓扑分析, 讨论了反应进程中键的断裂、生成和化学键的变化规律, 找到了该反应的结构过渡区(结构过渡态)和能量过渡态, 发现了反应热与结构过渡区之间的关系.  相似文献   

8.
刘艳  王文亮  王渭娜  罗琼  李前树 《化学学报》2006,17(17):1785-1792
应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH3S与HCS双自由基单重态反应进行了研究. 在MPW1PW91/ 6-311G(d,p)水平上优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法对过渡态进行了验证. 在QCISD(t)/6-311++G(d,p)水平上计算各物种的单点能, 并对总能量进行了零点能校正. 研究结果表明, CH3S与HCS反应为多通道反应, 有4条可能的反应通道, 反应物首先通过S…S弱相互作用形成具有竞争反应机理的五元环硫-硫偶合中间体a和链状硫-硫偶合中间体c, 再由此经过氢迁移、离解、异构化等不同机理得到主要产物P1 (2CH2S), 次要产物P2 (CH3SH+CS), P3 (CH4+CS2)和P4 [CH2(SH)CSH]. 根据势能面分析, 所有反应均为放热反应, 生成P1的反应热为-165.55 kJ•mol-1. 通道Ra→TSa/bbP1为标题反应的主通道, 其速控步骤a→TSa/bb在200~2000 K温度区间内的速率常数可以表示为k1CVT/SCT=1.75×1010T0.65exp(-907.6/T) s-1. P3P4的生成需要越过很高的活化能垒, 是动力学禁阻步骤, 但在反应体系中加入合适催化剂, 改变其反应机理, 有可能使生成CH2(SH)CSH, CH4及CS2的反应易于进行.  相似文献   

9.
采用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-311++G(d,p)基组水平上研究了CH3自由基与HNCO的微观反应机理, 优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 为了获得更精确的能量信息, 还计算了体系在反应途径上各驻点的能量. 振动分析和IRC分析结果证实了中间体和过渡态的真实性, 计算所得的键鞍点电荷密度的变化情况也确认了反应过程. 对于CH3自由基与HNCO反应, 找到了七条可行的反应通道, 对结果的分析表明: 通道CH3+HNCO→TS7→IM4→TS9→IM5, 控制步骤活化能最低, 是该反应的主要通道. 在该反应体系中质子迁移过程反应活化能不高, 也是能发生的.  相似文献   

10.
尚静  查东  李来才  田安民 《化学学报》2006,64(9):923-929
采用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-311++G(d,p)基组水平上研究了CH3自由基与HNCO的微观反应机理, 优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 为了获得更精确的能量信息, 还计算了体系在反应途径上各驻点的能量. 振动分析和IRC分析结果证实了中间体和过渡态的真实性, 计算所得的键鞍点电荷密度的变化情况也确认了反应过程. 对于CH3自由基与HNCO反应, 找到了七条可行的反应通道, 对结果的分析表明: 通道CH3+HNCO→TS7→IM4→TS9→IM5, 控制步骤活化能最低, 是该反应的主要通道. 在该反应体系中质子迁移过程反应活化能不高, 也是能发生的.  相似文献   

11.
All species involved in the multi‐channel reaction of CH3O2 with HO2 have been investigated using density functional theory (DFT). The molecular geometries for various species are optimized employing the B3LYP method implementing the 6‐311++G** basis set. The relative energies of all species are calculated at the same level theory. The results show that there are two kinds of channels: singlet and triplet. The singlet channel involves four intermediates and six transition states. The triplet channel includes two intermediates and two transition states. There are four kinds of reaction products: CH3OOH + 1O2, CH3OH + O3, CH4 + 2O2, and CH3OOH + 3O2. The vibrational mode analysis is used to elucidate the relationships of the intermediates, the transition states, and the products. The extensive investigation shows that the reaction mechanism is reliable. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Int J Quantum Chem, 2006  相似文献   

12.
黎安勇  闫秀花  王素纹 《化学学报》2007,65(24):2809-2816
运用量子化学从头算方法, 在MP2/6-311++G(d,p), MP2/6-311++G(2df,2p), MP2/6-311++G(3df,3pd)和QCISD/6-311++G(d,p)水平上, 研究了CH3F, CH3Cl和CH3Br作为质子给体与Cl, Br作为质子接受体形成的氢键CH3…Y. 计算结果表明: 6种复合物中C—H键收缩, 伸缩振动频率增大, 形成蓝移氢键. 分子中原子(Atoms in Molecules, AIM)分析表明, 这些复合物的电子密度拓扑性质与普通氢键有着本质的不同, 在Y…H之间不存在键临界点, 而在Y与C之间存在键临界点, 因此这些相互作用严格地不能称为氢键. 自然键轨道(Natural bond orbital, NBO)分析表明, 在这些复合物中弯曲的CH…Y的特殊结构使得分子间超共轭n(Y)®σ*(C—H)减小到可以忽略; 质子接受体的电子密度没有转移到σ*(C—H)上, 而是转移到了σ*(C—X) (X=F, Cl, Br)上; 存在一定程度的重杂化; 分子内超共轭相互作用减小使得σ*(C—H)的电子密度减少. 这些因素共同导致C—H伸缩振动频率的蓝移.  相似文献   

13.
The singlet and triplet potential energy surfaces for the reaction of HS+ with the simplest primary amine, CH3NH2, were determined at the CCSD(T)/6-311+G(d,p) level using the B3LYP/6-311G(d,p) and QCISD/6-311G(d,p) geometries. All possible reaction channels were explored. The results show that three paths on the singlet potential energy surface and one path on the triplet potential energy surface are competitive. These four feasible paths provide products which are presented in the paper and they are consistent with previous experimental results. On the other hand, the stationary points involved in the most favourable path all lie below those of the reactant and thus the title reaction is expected to be rapid, which is also consistent with the experiment.  相似文献   

14.
A detailed investigation has been performed at the QCISD(T)/6‐311++G(d,p)//B3LYP/6‐311+G(d,p) level for the reaction of NCO with C2H5 by constructing singlet and triplet potential energy surfaces (PES). The results show that the title reaction is more favorable on the singlet PES than on the triplet PES. On the singlet PES, the initial addition processes are barrierless and release lots of energy. The dominant channel occurs via the fragmentations of the initial adduct C2H5NCO and C2H5OCN to form C2H4 + HNCO and HOCN, respectively. With higher barrier heights, other products such as CH4 + HNC + CO, CH3CHNH + CO, CH3CH + HNCO, and CH3CN + H2 + CO are less competitive. On the triplet PES, the entrance reactions surpass significant barriers; therefore, it could be negligible at the normal atmospheric condition. However, the most feasible channel on the triplet PES is the direct hydrogen abstraction channel to form CH2CH2 + HNCO. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Int J Quantum Chem, 2011  相似文献   

15.
The structures, stabilities and the isomerization reactions of CH3SO2 isomers in a doublet electronic state have been studied at B3LYP/6‐311+ +G (d,p), MP2/6‐311++G (d,p) and CCSD(T)/6‐311++G (d,p) levels. The three different levels of calculation give the similar results: thirteen minimum isomers were located and they were connected by eleven transition states. Among the thirteen isomers, cis‐CH3OSO, trans‐CH3OSO and CH3SO2 are the most stable species, and they should be detected easily in experiment. This is well consistent with the experimental result. These isomers could isomerize to each other by chemical bond vibration, chemical bond rotation and atom migration. The non‐planar ring structure transition state (STS), which was found in this paper, extended the concept of ring STS to the non‐planar systems.  相似文献   

16.
Ab initio and density functional CCSD(T)-F12/cc-pVQZ-f12//B2PLYPD3/6-311G** calculations have been performed to unravel the reaction mechanism of triplet and singlet methylene CH2 with ketene CH2CO. The computed potential energy diagrams and molecular properties have been then utilized in Rice–Ramsperger–Kassel–Marcus-Master Equation (RRKM-ME) calculations of the reaction rate constants and product branching ratios combined with the use of nonadiabatic transition state theory for spin-forbidden triplet-singlet isomerization. The results indicate that the most important channels of the reaction of ketene with triplet methylene lead to the formation of the HCCO + CH3 and C2H4 + CO products, where the former channel is preferable at higher temperatures from 1000 K and above. In the C2H4 + CO product pair, the ethylene molecule can be formed either adiabatically in the triplet electronic state or via triplet-singlet intersystem crossing in the singlet electronic state occurring in the vicinity of the CH2COCH2 intermediate or along the pathway of CO elimination from the initial CH2CH2CO complex. The predominant products of the reaction of ketene with singlet methylene have been shown to be C2H4 + CO. The formation of these products mostly proceeds via a well-skipping mechanism but at high pressures may to some extent involve collisional stabilization of the CH3CHCO and cyclic CH2COCH2 intermediates followed by their thermal unimolecular decomposition. The calculated rate constants at different pressures from 0.01 to 100 atm have been fitted by the modified Arrhenius expressions in the temperature range of 300–3000 K, which are proposed for kinetic modeling of ketene reactions in combustion. © 2018 Wiley Periodicals, Inc.  相似文献   

17.
R2C=GeH2和R2Ge=CH2结构与成键特征的理论研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
耿志远  贾宝丽  王永成  姚琨  方冉  张兴辉 《化学学报》2006,64(19):1974-1980
用密度泛函理论(DFT), 在B3LYP/6-31+G(d, p)水平上研究了取代基对二取代锗烯R2Ge=CH2和R2C=GeH2 [R=H, OH, NH2, SH, PH2, F, Cl, Br, (NHCH)2, CH3, (CH)2]的影响. 研究发现π供电子取代基在碳上时更能引起分子结构在锗端的锥型化. 碳原子上的π电子给予取代基的给电子效应越强, R2C的单-三态能量差越大, π电子的反极化效应就越强, 使得化合物的结构在锗端发生的弯曲越明显, 从而使得弯曲结构更稳定. 和前人的计算相比, 碳上的给电子取代基对GeH2结构影响大于它对SiH2的影响.  相似文献   

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