Br~+活化甲烷C—H鍵反應(yīng)機理的理論研究

【摘要】：使用量子化學(xué)從頭算方法和密度泛函理論對溴正離子活化甲烷分子C—H鍵的反應(yīng)機理進行了理論研究,以探討溴正離子成為一種活化甲烷催化劑的可能性.在B3LYP/6-311++G(3df,3p)和MP2/6-311++G(3df,3p)水平下優(yōu)化了反應(yīng)通道上各駐點(反應(yīng)物、中間體、過渡態(tài)和產(chǎn)物)的幾何構(gòu)型.在G2M(+)水平下計算了各物種的能量.研究結(jié)果表明:CH4與Br+(3P)反應(yīng)存在三條不同的吸熱反應(yīng)途徑,與Br+(1D)反應(yīng)存在二條不同的放熱反應(yīng)通道.反應(yīng)更易于通過單重態(tài)反應(yīng)通道進行.理論結(jié)果不僅較好地解釋了實驗事實,還說明Br+有可能成為一種活化甲烷的催化劑. 【作者單位】： 四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 從頭算 密度泛函理論 GM(+)方法 甲烷C—H鍵活化 反應(yīng)機理
【基金】：國家自然科學(xué)基金(No.20503018)資助項目
【分類號】：O643.12
【正文快照】： 由于潛在的經(jīng)濟和環(huán)境重要性,甲烷C—H鍵的催化活化引起了人們的長期關(guān)注[1～7].作為最簡單的烴,甲烷是煤層氣和天然氣的主要成分.隨著石油資源日益枯竭,天然氣資源因具有可觀的蘊藏量而將可能成為未來最有希望的替代能源和化工原料之一[1].但天然氣的運輸或液化成本較高,使

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