O2存在下cis-CF3CH=CHCl与OH自由基反应机理的研究

摘要本篇论文采用高水平的量子化学计算方法对氧气存在条件下cis-CF3CH=CHCl与OH自由基反应的机理进行了探究。利用M06-2X/6-311++G（d,p）的理论方法，优化了反应物（R）、中间体(IM)、过渡态(TS)及产物(P)的平衡几何构型。为获得各驻点的零点振动能及其总能量，在同样的理论水平下计算了所有驻点的振动频率。同时在M06-2X/6-311++G（d,p）计算水平上绘制了反应的势能面剖面图，并对该反应的几种可能的反应通道进行了探讨。计算结果显示，反应的主要产物是CF3CHO和HC(O)Cl，计算结果与实验测得的结果是一致的。69314

该论文有图4幅，表1个，参考文献17篇。

毕业论文关键词：cis-CF3CH=CHCl OH自由基氧气反应机理 M06-2X

Theoretical study on the reaction mechanism of OH radical with cis-1-Chloro-3,3,3-trifluoropropene‑1 in the presence of O2

Abstract

The reaction mechanism of hydroxyl radical (OH) with cis-1-Chloro-3,3,3-trifluoropropene‑1 in the existence of O2 was interpreted by performing high-level quantum chemistry calculations. The geometries of the reactants (R), intermediates (IM), transition states (TS), and products (P) are optimized at the M06-2X/6-311++G（d,p）level of theory. At the same level of theory ,we calculate all the vibration frequencies of the stationary points to obtain the stationary point’s zero-point vibrational energy and total energy. The potential energy surfaces were characterized at the M06-2X/6-311++G（d,p）level, and then, discussed the possible channels in the reaction. The calculation results indicate that the major products are trifluoroacetaldehyde(CF3CHO) and HC(O)Cl, which is in good agreement with the experimental finding.

Key words: cis-1-Chloro-3,3,3-trifluoropropene‑1 Hydroxyl radical Oxygen molecule Reaction mechanism M06-2X

摘要Ⅰ

Abstract-Ⅱ

目录Ⅲ

图清单-Ⅳ

表清单-Ⅳ

1 前言1

2计算方法-2

3结果与讨论3

4结论-9

参考文献-10

致谢-12

图清单

图序号图名称页码

图3-1 M06-2X/6-311++G（d,p）方法优化的O2存在下反应中所有驻点的结构参数（键长单位：Å）和几何构型 4

图3-2 M06-2X/6-311++G（d,p）水平下绘制的OH+cis-CF3CH=CHCl反应势能面剖面图 6

图3-3 M06-2X/6-311++G（d,p）水平下绘制的IM1+O2反应势能面剖面图 7

图3-4 M06-2X/6-311++G（d,p）水平下绘制的IM2+O2反应势能面剖面图 8

表清单

表序号表名称页码

表3-1 M06-2X/6-311++G（d,p）方法计算的反应中各物种的相对能量和总能量（kJ/mol） 5

1 前言

地球周围的臭氧损耗与释放到大气中的人造氯氟烃（CFCs）有直接明确的联系[1,2]。Montreal草案（1987年）和后续的修改禁止了CFCs的生产，因为它对臭氧会产生不利的影响。禁止刚开始，人们开始考虑CFC的一些替代化合物，最先被考虑的是氢氯氟烃（HCFCs）和氢氟烃（HFCs），氢氯氟烃主要被认为是过渡替代品，因为它本身就消耗臭氧层物质（DDSs）。氢氟烃不消耗臭氧层物质，但是，在很多情况下，它是长期存在的潜在的温室气体（GHGs），因此，它相对是一种诱导因子。下一代替代化合物已包含氢氟烯烃（HFOs）和氢卤烯烃（包括混合卤素的化合物），它们与HFCs相比有更大的反应活性，因为它们在大气中寿命短暂，因此降低了臭氧消耗和辐射的影响。替代化合物必要性的彻底评估在某种程度上，是其在大气中的移除过程和寿命的理解，以评估其对环境的影响。1-氯-3,3,3-三氟丙烯-1（(E)-CF3CH＝CHCl和(Z)-CF3CH＝CHCl，HFO-1233zd）的立体异构体是氢卤烯烃，有人提议其可用作泡沫塑料发泡剂的替代化合物。(E)-和(Z)-CF3CH＝CHCl在大气平流层主要的去除过程是与OH自由基的反应。文献综述 O2存在下cis-CF3CH=CHCl与OH自由基反应机理的研究:http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_78104.html