C_2H_3·与NO反应机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**和高级电子相关耦合簇CCSD(T)/6-311G**方法计算研究了C2H3·与NO反应的机理,全参数优化了反应势能面上各物种的几何构型,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.研究结果表明,C2H3·与NO是一多通道多步骤的反应,经过缔合、氢转移和离解等复杂过程,最终得到5种产物(P1～P5).     

CH2ClO与NO反应机理的理论研究

采用B3LYP,MP2方法在6-31 (d,p)和6-311 G(d,p)水平研究了CH2ClO自由基与NO反应的微观机理,找到了三个可能的反应通道.并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.成功地解释了Wu等的实验结论.从电子密度拓扑分析的角度,讨论了化学反应过程中化学键的变化规律,为实验研究大气化学反应提供理论依据.找到了该反应的结构过渡态(结构过渡区)和能量过渡态,发现了反应热与结构过渡区之间的关系.     

镉还原法测定血清NO稳定代谢产物NO3-/NO2-

建立了血清NO的间接测定方法。采用正交设计法[L9(3^4)]观察不同还原剂及其用量,原时间和温度对NO3^-还原率的影响。最佳还原条件为400mg镀铜镉粒室温还原120min,还原率达97%以上。方法简便易行,不需昂贵设备,准确度较高,适合一般实验室用于各种生物医学实验中NO的间接测定。     

OBrO+NO反应机理的量子化学研究

用密度泛函B3LYP/6-311+G^**和高级电子相关偶合簇CCSD(T)/6-311+G^**方法研究了OBrO与NO反应的微观机理.优化得到反应路径上的反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型,通过频率振动分析对过渡态和中间体进行了确认.结果表明;该反应是多通道多步骤的放热反应,分别可以在单重态和三重态势能面上进行,OBrO与NO通过加成及加成-消除机理分别形成产物BrONO₂和BrO+NO₂,从能量上看,形成离解产物的通道更容易进行.     

CH2ClO与NO反应机理的理论研究

采用B3LYP, MP2方法在6-31＋(d,p)和6-311＋＋G(d,p)水平研究了CH₂ClO自由基与NO反应的微观机理, 找到了三个可能的反应通道. 并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. 成功地解释了Wu等的实验结论. 从电子密度拓扑分析的角度, 讨论了化学反应过程中化学键的变化规律, 为实验研究大气化学反应提供理论依据. 找到了该反应的结构过渡态(结构过渡区)和能量过渡态, 发现了反应热与结构过渡区之间的关系.     

轨道图象用于研究金属催化反应机理

反应分子的催化活化是催化反应的关键步骤。本文通过轨道图象以及它们的相互作用讨论了烯烃和烷烃在金属催化剂上的催化活化过程，同时通过反应实例简要介绍了一些学者在催化机理上的观点。     

C2(a 3Πu)+NO的反应机理研究

The reaction mechanism of C2（a 3Πu）+ NO is investigated at the level of G2（CC,MP2）. The equilibrium geometries,harmonic frequencies and energy of various stationary points on the potential energy surfaces have been calculated in the lowest doublet states. It is found that there are two reaction mechanisms:one is CCON mechanism that begins from O atom of NO attacks C2 and the intermediate is CCON;the other is called CCNO mechanism for its intermediate is CCNO formed by N atom of NO attacks C2 . In the same time,the five possible ground product pathways corresponding to these two mechanisms for this reaction are analysed and concluded that the pathway that O atom of NO attacks C2 to produce the major products CN+CO via CCNO mechanism is the most favorable pathway.     

CH3SH与NO2的反应机理及动力学

在G3B3,CCSD(T)/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311++G(d,p)水平上详细研究了CH3SH与基态NO2的微观反应机理.在B3LYP/6-311++G(d,p)水平得到了反应势能面上所有反应物、过渡态和产物的优化构型,通过振动频率分析和内禀反应坐标(IRC)跟踪验证了过渡态与反应物和产物的连接关系.在CCSD(T)/6-311++G(d,p)和G3B3水平计算了各物种的能量,得到了反应势能面.利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)并结合小曲率隧道效应模型(SCT),分别计算了在200～3000K温度范围内的速率常数kTST,kCVT和kCVT/SCT.研究结果表明,该反应体系共存在5个反应通道,其中N进攻巯基上H原子生成CH3S+HNO2的通道活化势垒较低,为主要反应通道.动力学数据也表明,该通道在200～3000K计算温度范围内占绝对优势,拟合得到的速率常数表达式为k1CVT/SCT=1.93×10-16T0.21exp(-558.2/T)cm3·molecule-1·s-1.     

CH2SH与NO2双自由基反应机理的理论研究

在B3LYP/6-311＋＋G(2df,p)水平上优化了标题反应驻点物种的几何构型, 并在相同水平上通过频率计算和内禀反应坐标(IRC)分析对过渡态结构及连接性进行了验证. 采用双水平计算方法HL//B3LYP/6-311＋＋G(2df,p)对所有驻点及部分选择点进行了单点能校正, 构建了CH2SH＋NO2反应体系的单重态反应势能剖面. 研究结果表明, CH2SH与NO2反应体系存在4条主要反应通道, 两个自由基中的C与N首先进行单重态耦合, 形成稳定的中间体HSCH2NO2 (a). 中间体a经过C—N键断裂和H(1)—O(2)形成过程生成主要产物P1 (CH2S＋trans-HONO), 此过程需克服124.1 kJ•mol－1的能垒. 中间体a也可以经过C—N键断裂及C—O键形成转化为中间体HSCH2ONO (b), 此过程的能垒高达238.34 kJ•mol－1. b再经过一系列的重排异构转化得到产物P2 (CH2S＋cis-HONO), P3 (CH2S＋HNO2)和P4 (SCH2OH＋NO). 所有通道均为放热反应, 反应能分别为－150.37, －148.53, －114.42和－131.56 kJ•mol－1. 标题反应主通道R→a→TSa/P1→P1的表观活化能为－91.82 kJ•mol－1, 此通道在200～3000 K温度区间内表观反应速率常数三参数表达式为kCVT/SCT＝8.3×10－40T4.4 exp(12789.3/T) cm3•molecule－1•s－1.     

硝酸异丙酯与Cl原子、OH和NO3自由基反应的机理及动力学

采用CCSD(T)//M06-2X/6-311++G(d,p)方法, 结合传统过渡态理论, 研究了硝酸异丙酯与Cl原子、 OH及NO₃自由基的反应机理和动力学. 两个反应物单体首先形成氢键复合物, 随后X(X=Cl原子、 OH和NO₃自由基)提取硝酸异丙酯中叔碳的α-H原子或甲基的β-H原子, 室温下, 以X提取α-H原子为主. 反应的主要历程为 Cl原子(OH或NO₃自由基)提取(CH₃)₂CHONO₂的α-H原子, 生成HCl(H₂O或HNO₃)分子和(CH₃)₂CONO₂自由基, 后者分解为丙酮和NO₂. 结果表明, 在200~500 K温度范围内, 随着温度的升高, 丙酮和NO₂的产率降低; 在室温下, 硝酸异丙酯与Cl原子、 OH和NO₃自由基反应的速率常数分别为3.933×10^-11, 1.182×10^-13和7.134×10^-19 cm³·molecule^-1·s^-1. 计算所得硝酸异丙酯与OH自由基反应的动力学数据与实验结论一致.     

Determination of No2 -/NO3 - Mixtures by Titration with Ascorbic Acid

Abstract

The analysis of nitrite-nitrate mixtures by indirect titration with ascorbic acid performed before and after passage through a reducing Cd column is proposed and discussed with particular reference to experimental conditions, calculation scheme and concentration ranges.     

ClONO2及其异构体光解反应的从头算研究(Ⅱ)——ClONO2→ClO+NO2反应机理研究

用从头算方法讨论了大气臭氧层主要破坏物ClONO2在光照下分解反应途径:ClONO2→ClO+NO2的反应机理.该反应的2个过渡态ClO…NOO(TS2a)和OCI…NOO(TS2b)中TS2a能垒较高,始态难于越过如此高的势垒;TS2b势垒较低,而产物到过渡态TS2b的能垒也仅有1.20 eV,故预测该反应为一个可逆反应.     

ClONO2与O(3P)的反应机理

采用密度泛函方法Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ研究了反应Ｏ（~（３）Ｐ）＋ＣＩＯＮＯ_２→ＣＩＯ＋ＮＯ_３和反应Ｏ（~（３）Ｐ）＋ ＣＩＯＮＯ_２→Ｏ_２＋ ＣＩＯＮＯ的反应机理．从动力学角度考察,计算结果表明,由于前一反应的活化势垒较低,因而是主要反应．该结果与大部分实验者的推论是一致的,对于后一反应,其两种反应途径的活化势垒较为相近,表明两种反应途径均是可能的．     

(CH3)3C+NO2反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函方法,在B3LYP/6-31G*水平下研究了叔丁基自由基(CH3)3C和NO2气体的反应机理.研究表明,该反应是在单、三态势能面上的多通道反应.不同反应通道的产物不同,单态下反应更容易发生.常温下对于一个敞开体系(例如在大气当中),(CH3)3C自由基和NO2作用主要生成比较稳定的化合物(CH3)3CONO和(CH3)3CNO2.这对于消除大气污染起到一定的作用.     

NO2和HSO反应的机理及动力学研究

本文采用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ//B3LYP/aug-cc-pVTZ方法构建了NO2 + HSO反应的单、三重态势能面,并对主通道速率常数进行了计算。研究结果表明,该反应在单[R1(HN(O)O + 1SO)、R2(cis-HONO + 1SO)和R3 (trans-HONO + 1SO)]、三重态[R6(HN(O)O + 3SO)、R7(cis-HONO + 3SO)和R8(trans-HONO + 3SO)]均存在3条抽氢反应通道,在单[R4(NO + HS(O)O)和R5(H + SO2 + NO)]、三重态[R9(HS(O)O + NO)和R10(H + SO2 + NO)]均存在两条抽氧通道,其中单重态抽氢通道R2 (cis-HONO + 1SO)是NO2 + HSO反应主通道。利用传统过渡态理论(TST)并结合Wigner校正,计算了上述10条通道在200 ~ 1000 K温度范围内的速率常数。计算结果表明,NO2 + HSO反应主通道在298 K时的速率常数(7.78×10-13cm3?molecule-1?s-1)与实验值(9.6×10-12 cm3?molecule-1?s-1)相吻合。此外,水分子影响主通道R2(cis-HONO + 1SO)经历了NO2 + H2O…HSO和 NO2 + H2O…HSO(HSO + NO2…H2O)两条反应通道,且两条通道的能垒分别比R2升高了49.97和20.43 kcal?mol-1,说明在实际大气环境中水分子对NO2 + HSO反应几乎没有影响。     

CH3与NO2的反应

The elementary reaction of the CH3 radical with NO2 was investigated by time-resolved FTIR spectroscopy and quantum chemical calculations. The CH3 radical was produced by laser photolysis of CH3Br or CH3I at 248 nm. Vibrationally excited products OH, HNO and CO2 were observed by the time-resolved spectroscopy for the first time. The formation of another product NO was also verified. According to these observations, the product channels leading to CH3O+NO, CH2NO+OH and HNO+H2CO were identified. The channel of CH3O+NO was the major one. The reaction mechanisms of the above channels were studied by quantum chemical calculations at CCSD(T)/6-311++G(df,p)//MP2/6-311G(d,p) level. The calculated results fit with the experimental observations well.     

CH2+O2反应的反应机理

CH2与 O2的反应是不饱和碳氢化合物燃烧过程中的一个十分重要的反应 .CH2（基态,三重态）与 O2反应的实验研究工作已有不少报导 [1－ 5],其主要产物有两 组 :H2O＋ CO和 CO2＋ H2,这些产物表明反应在反应体系的单重态位能面上发生 .至今还未见到关于 CH2＋ O2反应机理的完整的理论研究报导 .本文用 CASSCF方法详细研究了 CH2＋ O2反应的机理,给出从反应物至两组不同最终产物的完整的反应途经的描写 .1计算方法 　　计算使用量子化学高斯 98 W软件 .用从头算 CASSCF(8,8)/6-31G(d,p)方法在 CH2＋ O2单重态位能面上以优化…     

Theoretical Study of Reaction Mechanism of 1-Propenyl Radical with NO

The reaction system of 1-propenyl radical with NO is an ideal model for studying the intermolecular and intramolecular reactions of complex organic free radicals containing C=C double bonds. On the basis of the full optimization of all species with the Gaussian 98 package at the B3LYP/6-311++G** level, the reaction mechanism was elucidated extensively using the vibrational mode analysis. There are seven reaction pathways and five sets of small molecule end products: CH2O+CH3CN, CH2CHCN+H2O, CH3CHO+HCN, CH3CHO+HNC, and CH3CCH+HNO. The channel of C3H5￠+NO→ IM1→TS1→IM2→TS2→IM3→TS3→CH3CHO+HCN is thermodynamically most favorable.     

CH3(2A′)自由基与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学UMP2方法，在6-311++G**基组水平上研究了CH3(2A′)自由基与臭氧反应机理，全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，在UQCISD(T)/6-311++G**水平上计算了它们的能量；并对它们进行了振动分析，以确定中间体和过渡态的真实性；同时应用经典过渡态理论计算了反应的速率常数，并与实验值进行了比较, CH3自由基与臭氧反应速率常数的理论计算结果为: 4.73×10－14 cm3•molecule－1•s－1，与实验报导的结果(k=2.52×10－14 cm3•molecule－1•s－1)很接近，同时发现CH3(2A′)自由基与O3的反应是强放热反应.