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用量子化学密度泛函理论和QCISD(Quadratic configuration interaction calculation)方法,对0(^3P)与CH2CHCl的反应进行了理论研究.在UB3LYP/6—311 G(d,p),UB3LYP/6—31 (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,2pO)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
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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
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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
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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
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CCl2与CH2O插入反应机理及热力学与动力学特性的理论研究 总被引:3,自引:0,他引:3
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CCl2与CH2O的插入反应机理, 全参数优化了反应势能面各驻点的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 研究结果表明: 反应(1)是单重态二氯卡宾与甲醛插入反应的主反应通道. 该反应由两步组成: (i)两反应物首先经一无能垒的放热反应, 放出9.73 kJ•mol-1的热量, 生成一中间体IM1, (ii)中间体IM1经一过渡态TS1, 发生H的转移, 生成产物P1, 其势垒为47.32 kJ•mol-1. 用RRKM-TST理论计算了300~1900 K温度范围内反应(1)的压力效应. 用经Wigner校正的Eyring过渡态理论研究了不同温度下该反应的热力学和动力学性质. 从热力学和动力学角度综合分析, 在高压限101325 Pa下, 该反应进行的适宜温度范围为400~1800 K, 如此, 反应既有较大的自发趋势和平衡常数, 又具有较快的反应速率. 相似文献
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在6-311+G(2d,2p)水平下, 采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 研究了Criegee 自由基CH2O2与H2O的反应. 结果表明反应存在三个通道: CH2O2+H2O®HOCH2OOH (R1); CH2O2+H2O®HCO+OH+H2O (R2); CH2O2+H2O®HCHO+H2O2 (R3), 各通道的势垒高度分别为43.35, 85.30和125.85 kJ/mol. 298 K下主反应通道(R1)的经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)的速率常数kTST与kCVT均为2.47×10-17 cm3•molecule-1•s-1, 而经小曲率隧道效应模型(SCT)校正后的速率常数kCVT/SCT为 5.22×10-17 cm3•molecule-1•s-1. 另外, 还给出了200~2000 K 温度范围内拟合得到的速率常数随温度变化的三参数Arrhenius方程. 相似文献
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用密度泛函理论方法研究了O(3P)与O2H反应生成羟基和氧分子的反应机理.在PW91/6-31+G*水平上用梯度解析技术全自由度优化上述反应物、产物和反应路径上的中间体及过渡态几何构型,并通过频率振动分析加以确认,计算IRC反应路径及中间体异构化过程,确定了此反应的可能反应通道.结果表明:该反应是多通道多步骤的强放热反应.首先形成顺式或反式O3H富能中间体,此过程无能垒;然后跨过一个能垒分解成产物OH和O2.通道IM1→TS1比IM2→TS2克服的能垒要大,反应放热372.822kJ.mol-1.IM1TS3IM2可相互转化. 相似文献
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本文用量子化学密度泛函方法对C3H2 (环丙烯基自由基)与O(3P)反应的机理进行了理论研究。在B3LYP/6-311++G**计算水平上优化了各驻点(过渡态,中间体,产物)的几何结构,在QCISD(T)/6-311++G**水平下计算了各物质的单点能量,在两种水平下计算了298K和600K时的能量。计算结果表明:C3H2 + O(3P) 反应可以生成P1 (C2H +HCO),P2 (C2H2 + CO) 和P3 (HC3O+H)三种产物。生成P1反应通道的能垒最低,即P1为主要产物,与实验的结果一致。产物P1可以通过路径:R→ IM1→ IM2→ P1获得。本文详细地讨论了C3H2 + O(3P) 的反应机理,并从理论上对实验结果进行了验证。研究结果有助于深入理解C3H2 + O(3P)反应机理以及C3H2在大气中的燃烧过程。 相似文献
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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
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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
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应用密度泛函理论DFT/B3LYP对HO2+NO2反应进行了研究, 在B3LYP/6-311G**和CCSD(T)/6-311G**水平上计算了HO2自由基与NO2分子反应的单重态和三重态反应势能面, 计算结果表明, 单重态反应势能面中的直接氢抽提反应机理是此反应的主要反应通道, 即HO2自由基的氢原子转移到NO2分子的氮原子上形成产物P1 (HNO2+3O2), 另一个可能的反应通道是单重态反应势能面上HO2中的端位氧原子进攻NO2分子中的氮原子形成中间体1 (HOONO2), 接着中间体1 (HOONO2)经过氢转移形成产物P2 (trans-HONO+3O2), 以上两个反应通道都是放热反应通道, 分别放热90.14和132.52 kJ•mol-1. 相似文献
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应用密度泛函理论DFT/B3LYP对HO2+NO2反应进行了研究, 在B3LYP/6-311G**和CCSD(T)/6-311G**水平上计算了HO2自由基与NO2分子反应的单重态和三重态反应势能面, 计算结果表明, 单重态反应势能面中的直接氢抽提反应机理是此反应的主要反应通道, 即HO2自由基的氢原子转移到NO2分子的氮原子上形成产物P1 (HNO2+3O2), 另一个可能的反应通道是单重态反应势能面上HO2中的端位氧原子进攻NO2分子中的氮原子形成中间体1 (HOONO2), 接着中间体1 (HOONO2)经过氢转移形成产物P2 (trans-HONO+3O2), 以上两个反应通道都是放热反应通道, 分别放热90.14和132.52 kJ•mol-1. 相似文献
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用密度泛函理论PBE0法计算配合物[Fe(CO)x(Ph2Ppy)y(HgCl2)z](1: x=4, y=1, z=0; 2: x=3, y=2, z=0; 3: x=4, y=1, z=1; 4: x=3, y=2, z=1; 5: x=4, y=1, z=2; 6: x=3, y=2, z=2)的几何构型, 用PBE0-GIAO法计算配合物1~6的31P化学位移. 计算结果表明, 含2个Ph2Ppy的配合物5和6的Fe—Hg相互作用略大于含单个Ph2Ppy的配合物3和4. 含2个HgCl2的配合物4和6存在Fe—Hg σ键, 比含单个HgCl2的配合物3和5的Fe—Hg相互作用强, 配合物3和5的Fe—Hg相互作用以Fe→Hg和Fe←Hg离域为主. 配合物3中Fe的负电荷比5的小, 故配合物5的Fe—Hg相互作用比配合物3的强且Fe→Hg离域比较显著, 而配合物3的Fe←Hg离域更显著. Fe—Hg相互作用增大了双核配合物中P核周围的电子密度, 其31P化学位移比相应的单核配合物小, 且含2个HgCl2的双核配合物的31P化学位移更小. 含单个Ph2Ppy的配合物的31P化学位移小于含2个Ph2Ppy的配合物. 相似文献
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用INDO系列方法研究C78(CH2)2的18种可能异构体,表明最稳定异构体是42,43,62,63-C78(CH2)2,其中CH2加在C78(C2V)椭球长轴所穿过的同一六员环的两个6/6键上,形成类环丙烷结构。并对最稳定的四种异构体用B3LYP/3-21G方法进行了结构优化,在此基础上, 用INDO/CIS方法计算的C78(CH2)2稳定异构体的电子光谱的第一吸收峰和用AM1方法计算的碳笼上的C-C键的主要红外振动频率与C78(C2V)相比发生兰移,原因是C78(CH2)2具有较大的LUMO-HOMO能隙和由于加成带来的共轭体系变小。在B3LYP/3-21G水平上计算的13C NMR谱表明,被加成的C-C键上的C原子化学位移向高场移动, 这是因为sp2杂化的C 原子被转化为 sp3杂化的C 原子. 相似文献