甲酸异丙酯+OH气相反应机理的理论研究

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摘要用密度泛函理论中的BHandHLYP方法研究了甲酸异丙酯和OH的气相反应机理。在6-311++G (d, p) 基组水平上优化了不同反应通道上的各驻点（包括反应物、前驱复合物、过渡态和产物）的几何构型，获得了零点能校正后的反应势能面图。研究表明，根据进攻方式的不同，有六个不同的反应通道，分别进攻醛基上的H、次甲基上的H、甲基上三个不同的H以及SN2取代反应，从而得到了四种不同的产物。根据反应的势能面图，反应的主要产物是(CH3)2CHOCO+H2O，次要产物是 (CH3)2COCHO+H2O，它们都是放热反应通道。69289

该论文有图2幅，表1个，参考文献9篇。

毕业论文关键词：甲酸异丙酯羟基自由基反应机理理论研究

Theoretical Study on the Reaction Mechanism for the Reaction of Isopropyl Formate with OH Radical

Abstract

Using the BHandHLYP method of density functional theory, the gas phase reaction mechanism for the isopropyl formate+OH reaction was studied . The geometries of stationary points (including reactants, precursor complexes, transition states and products) were optimized at the level of 6-311++G (d, p) basis set. The potential energy surface (PES) for the isopropyl formate + OH reaction was obtained with the corrections of zero-point vibrational energies. The research suggested that according to the attacking way of the OH radicals, six different reaction pathways have been found for the isopropyl formate with OH reaction,including attacking H on the aldehyde group,hydroxyl groups,three different methyl and SN2 substitution reaction,respectively.Finally the reaction obtained four different tproducts. According to the PES, (CH3)2CHOCO+H2O is the main product and (CH3)2COCHO+H2O is the secondary one for the isopropyl formate+OH reaction and they are both exothermic pathways.

Key Words: isopropyl formate OH radicals reaction mechanism theoretical study

摘要Ⅰ

Abstract-Ⅱ

目录Ⅲ

图清单-Ⅳ

表清单-Ⅳ

1 绪论-1

2 计算方法-2

3结果与讨论-2

3.1 H抽提反应通道-3

3.2 SN2型反应通道- 7

4 结论7

参考文献9

致谢10

图清单

图序号图名称页码

图3-1 BHandHLYP/6-311++G (d, p) 水平下HC(O)OCH(CH3)2+OH反应中各物种的优化构型及键长(键长单位：埃) 4

图3-2 在BH&HLYP/6-311++G (d, p) 水平上的HC(O)OCH(CH3)2+OH反应的势能面剖面图

的势能面剖面图

表清单

表序号表名称页码

表3-1 BHandHLYP/6-311++G (d, p) 水平下HC(O)OCH(CH3)2+OH反应中各物种的总能量和相对能量 5

1.绪论

酯被广泛地用于多个行业的替代溶剂和添加剂。它们也从像植物这样的生物来源和其他挥发性有机化合物如醚的氧化气氛内产生并排放到大气中。尽管他们毒性低，大气酯的降解可能导致产生更多的有毒物质。随着它们用途的增加，评估它们在城市气团中对相片氧化剂形成的贡献非常重要，这需要对他们的大气氧化过程的动力学和机理信息有详细的了解。虽然与OH自由基的反应被认为是酯的对流层去除工艺中的主导反应，其与氯原子的反应是不容忽视的，并且是在沿海地区和海洋边界层重要的，无处不在的反应。事实上，不同的研究已报道的相对高的氯原子浓度[1]，表明氯的反应可以触发挥发性有机化合物的快速氧化，因此与OH的反应产生竞争。其他可能的大气降解过程如用臭氧，NO3和光照引起的光解反应被认为是不重要的。