RRKM理论研究N(4S)+CH2X(X=F,Cl)的反应通道

采用RRKM理论和疏松过渡态模型计算了N(4S) +CH2 X(X =F ,Cl)反应的微正则速率常数和通道分支比 .计算结果表明 ,在较低的内能下 (E =2 80 .2 9kJ/mol) ,N(4S) +CH2 F的主要产物为NCHF +H ,占总产物的5 9.2 % ,次要产物为H2 CN +F ,占 37.4 % .而N(4S) +CH2 Cl反应在E =2 6 7.78kJ/mol时 ,主要产物是H2 CN +Cl,占 90 .3% ,NCHCl+H只占 9.0 % .在内能较高的时候 (取E =5 0 0 .0 0kJ/mol) ,N(4S) +CH2 F的主要通道并未变化 ,而N(4S) +CH2 Cl的主要通道变为NCHCl+H ,比例为 5 1.5 % ,H2 CN +Cl的比例降到 4 0 .4 % .     

N(4S)+CH3X(X=Cl、Br)反应机理的理论研究

利用abinitio方法对N(4S)+CH3X(X=Cl、Br)反应进行了理论研究,在MP2/6311+G(d,p)水平上优化得到了反应途径上的反应物、过渡态和产物的几何构型和谐振频率,在MP2/6311++G(3df,2p)和QCISD(T)/6311+G(d,p)水平上进行单点能计算,并用G2MP2方法计算了所有物种的能量.计算结果表明,反应存在三条反应通道:H抽提反应通道a、Cl或Br抽提反应通道b和替代反应通道c.对于N(4S)+CH3Cl反应,a反应通道是主反应通道,b和c反应通道在反应中有少量贡献.对于N(4S)+CH3Br反应,a反应通道是主反应通道,b和c反应通道在反应中有一定的贡献.     

CH3CH2O及CH3CHOH与HO2反应机理的理论研究

采用CCSD(T)/cc-pVTZ//B3LYP/6-311++G(2df,2p)水平上对CH3CHOH + HO2和CH3CH2O + HO2反应体系的单、三重态反应机理进行了详细的理论研究.计算结果表明,CH3CHOH + HO2反应主要发生在单重态势能面上,其中四条通道均为快速自发过程;CH3CH2O + HO2反应在三重态势能面上的通道CH3CH2O + HO2 → 3IM11 → 3TS11 → P11 (CH3CH2OH + 3O2)为动力学和热力学的优势路径. 大气中CH3CHOH比CH3CH2O更容易稳定存在.     

CH3CH2O及CH3CHOH与HO2反应机理的理论研究

采用CCSD(T)/cc-pVTZ//B3LYP/6-311++G(2df,2p)水平上对CH3CHOH + HO2和CH3CH2O + HO2反应体系的单、三重态反应机理进行了详细的理论研究.计算结果表明,CH3CHOH + HO2反应主要发生在单重态势能面上,其中四条通道均为快速自发过程;CH3CH2O + HO2反应在三重态势能面上的通道CH3CH2O + HO2 → 3IM11 → 3TS11 → P11 (CH3CH2OH + 3O2)为动力学和热力学的优势路径. 大气中CH3CHOH比CH3CH2O更容易稳定存在.     

Cl+F2→ClF+F和F+ClF′→ClF+F′反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（ＤＦＴ）Ｂ３ＬＹＰ方法,在６－３３１Ｇ＊基组下,计算研究了反应Ｃｌ＋Ｆ２→ＣｌＦ＋Ｆ和对称反应Ｆ＋ＣｌＦ’→ＣｌＦ＋Ｆ’的机理。求得前者的过渡态为三角形,活化能为１５．５７ｋＪ·ｍｏｌ＾－１;后者的过渡态为线形和三角形,活化能分别为１１．５２和１９６．２５ｋＪ·ｍｏｌ＾－１。结果均经过振动分析和ＩＲＣ计算验证。     

CH3CH2+O(3P)反应机理的理论研究

利用abinitio方法对CH3CH2+O(3P)反应进行了理论研究,在MP2/6311+G(d,p)水平上优化得到了反应途径上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型和谐振频率,并在QCISD(T)/6311+G(d,p)水平上进行单点能计算.计算结果表明:CH2O+CH3、CH3CHO+H和CH2CH2+OH是主要反应产物,其中CH2O+CH3主要来自反应通道A1:(R)→IM1→TS3→(A),CH3CHO+H主要来自反应通道B1:(R)→IM1→TS4→(B),CH2CH2+OH主要来自直接抽提反应通道C1和C2:(R)→TS1(TS2)→(C).计算结果同时表明该反应生成CO的通道能垒是非常高的,CO应该不是主要产物.     

HX+2(X=Cl,Br)离子的密度函数理论(DFT)研究

选取密度泛函方法,采取6-311++G(2df,2pd)基组对单态HCl+2和HBr+2离子进行了理论计算.考虑到HF+2离子中D∞h结构可独立存在的事实,文中首次对HCl+2和HBr+2离子的包含D∞h在内的四种可能几何构型进行了优化计算;求得了Cl2与Br2的质子亲和能及Cl-ClH+与Br-BrH+的键分离能,丰富和完善了对HCl+2的理论计算,并对HBr+2离子存在的可能性进行了计算研究,结果预言HBr+2单态中Cs结构为其平衡结构.最后给出了HCl+2和HBr+2的热化学数据、力常数等数值,并给出了基态HBr+2离子的离解通道,从而给出其完全离解时的离解能,为该离子的分析势能函数的推导准备了必需的理论数据.     

VO2+与CH3CHO反应机理的密度泛函研究

用密度泛函方法在B3LYP/6-311G(d, p)水平上研究了VO2+氧化CH3CHO的反应机理。计算结果表明VO2+氧化CH3CHO的优势反应路径为：首先,CH3CHO与1VO2+ 或 3VO2+通过无能垒的放热反应形成配合物;然后,VO2+的O原子进攻CH3CHO分子中-CHO的C原子,形成四元环中间体;最后,通过H迁移反应形成1VO+ 或 3VO+ 与CH3COOH的配合物。     

反应(Cl+HBr→HCl+Br和Cl+HBr→BrCl+H)机理和速率的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法,在6－311G＊＊基组下,计算研究了反应CI+HBr→HCI+Br和CI+HBr→BrCI+的机理,求得的各过渡态均通过振动分析加以确认。运用求得的反应活化能,以及不同温度下过渡态和反应络合物的配分函数,借助绝对反应速率理论求得50－1500K的反应速率常数。     

GeX2(X=F,Cl)与甲醛环加成反应机理的理论研究

在从头算方法HF/6311+G水平上研究了单重态GeX2(X=F,Cl)与甲醛的环加成反应,找到了反应的中间配合物和过渡态,并在MP4(SDTQ)/6311+G计算水平上进一步进行单点算,对得到的复合物以振动频率确认其驻点性质(过渡态和稳定态),讨论了其反应机理.结果表明,二氟锗烯与甲醛的环加成反应分两步进行,第一步生成中间配合物,是一个无势垒的放热反应;第二步是中间配合物异构化为产物%D二氟锗杂环氧甲烷,计算的反应势垒为196.4kJ/mol,是整个反应发生的控速步骤.而在二氯锗烯与甲醛环加成反应中,对应的控速步骤的能垒仅为125.7kJ/mol.与二氟硅烯与甲醛环加成反应相比,二氟锗烯与甲醛的环加成反应速率要慢一些,而二氯锗烯与甲醛环加成反应速率则与其相当.     

Theoretical investigation of N (2D) + HOX (Cl,Br) reaction

The doublet potential-energy surface for the reaction, N (²D) + HOX (X = Cl, Br) has been studied employing both second-order Møller-Plesset and density-functional theory. The energies of the involved species have been refined using the complete basis set and coupled-cluster singles and double (triples) methods. Angular momentum-resolved (i.e. J-resolved) microcanonical variational transition state theory rate constant calculations are carried out to gain insight into the dynamics of this reaction. The minimum energy path of the title reaction occurs predominantly via the insertion-dissociation mechanism. The energetically most favourable product channels lead to the formation of HNO + X and NO + HX. The results indicate that the reaction shows positive temperature dependence in the temperature range of 200–500 K.     

CX2(X=F, Cl, Br)与CH3CHO中C－C键插入和环加成的理论模拟

采用密度泛函[DFT]和自然键轨道理论[NBO]及高级电子耦合簇[CCSD(T)]和电子密度拓扑分析[AIM]方法, 研究了单重态二卤卡宾CX2(X=F, Cl, Br)与乙醛CH3CHO 中C—C键的插入反应及其环加成的反应机理. 在B3LYP/6-31G(d)水平上优化了各驻点构型, 用频率分析和内禀反应坐标法(IRC)对过渡态进行了验证, 计算了各物种的CCSD(T)/6-31G(d, p)单点能量. 用经Wigner校正的Eyring过渡态理论分别计算了1大气压下主反应通道的热力学与动力学性质, 并对反应通道中构型进行了自然键轨道及电子密度拓扑分析. 结果表明, CF2与CH3CHO反应的主产物是P2F[CH3CF2CHO: 插入CH3CHO中C-C键, 反应I(2)], 而CCl2及CBr2与CH3CHO反应的主产物是P1Cl[Cl2COCHCH3: 成环反应II(1)]及P1Br[Br2COCHCH3: 成环反应III(1)], 1大气压下, 反应I(2)和II(1)及III(1)进行的适宜温度范围分别为400~1300K和400~1000K.     

CH_3CH_2O及CH_3CHOH与HO_2反应机理的理论研究

采用CCSD(T)/cc-p VTZ//B3LYP/6-311++G(2df,2p)水平上对CH_3CHOH+HO_2和CH_3CH_2O+HO_2反应体系的单、三重态反应机理进行了详细的理论研究.计算结果表明,CH_3CHOH+HO_2反应主要发生在单重态势能面上,其中四条通道均为快速自发过程;CH_3CH_2O+HO_2反应在三重态势能面上的通道CH_3CH_2O+HO_2→~3IM11→~3TS11→P11(CH_3CH_2OH+~3O_2)为动力学和热力学的优势路径.大气中CH_3CHOH比CH_3CH_2O更容易稳定存在.     

Reaction mechanism and rate constants of the CH+CH4 reaction: a theoretical study

Ab initio and density functional calculations have been performed to elucidate the mechanism of CH radical insertion into methane. The results show that the reaction can be viewed to occur via two stages. On the first stage, the CH radical approaches methane without large structural changes to acquire proper positioning for the subsequent stage, where H-migration occurs from CH₄ to CH, along with a C–C bond formation. Where the first stage ends and the second begins, a tight transition state was located using the B3LYP/6-311G(d,p) and MP4(SDQ)/6-311++G(d,p) methods. Using a rigid rotor – harmonic oscillator approach within transition state theory, we show that at the MP5/6-311++G(d,p)//MP4(SDQ)/6-311++G(d,p) level the calculated rate constants are in a reasonably good agreement with experiment in a broad temperature range of 145–581 K. Even at low temperatures, the insertion reaction bottleneck is found about the location of the tight transition state, rather than at long separations between the CH and CH₄ reactants. In addition, high level CCSD(T)-F12/CBS calculations of the remainder of the C₂H₅ potential energy surface predict the CH+CH₄ reaction to proceed via the initial insertion step to the ethyl radical which then can emit a hydrogen atom to form highly exothermic C₂H₄+H products.     

Cl+CH4反应的含时量子动力学研究

基于新的势能面,运用半刚性振动转子靶(SVRT)模型和含时波包法对Cl+CH4→HCl+CH3反应体系进行了计算,给出了反应过程中体系的振动、转动及空间立体效应对该反应的反应几率和反应阈能的影响,并计算了基态的总散射截面和热速率常数.     

Computational studies of the halooxyhalocarbenes XOCX (X = F,Cl)

Ab initio calculations at the B3LYP, MP2, MP4 and CCSD(T) levels of theory were performed to predict the stability of the halooxyhalocarbenes, XOCX (X = F, Cl). The calculations indicate that the nonlinear FOCF molecule is stable with an energy 16 kJ mol^?1 below the energy of possible reacting fragments F₂ and CO. However, a nonlinear equilibrium structure for ClOCCl was located, but it was found to be about 192 kJ mol^?1 higher in energy than the energy of Cl₂ and CO. The charge distribution in these molecules was analysed using the atoms in molecules (AIM) method.