羟基负离子与氟氯甲烷反应机理的理论研究

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论文介绍了羟基负离子(OH—)与氟氯甲烷(CH2CIF)反应的阴离子产物通道的理论计算研究。用内禀反应坐标(IRC)计算的方法计算了静态反应路径:又用直接的经典轨线计算的方法研究了经过过渡态[HO...CH2Cl...F]—后反应过程中的动力学效应。我们的理论计算验证了先前的实验结论,并提供了更加详细的信息。   1.我们获得了羟基负离子(OH—)与氟氯甲烷(CH2ClF)反应的阴离子产物通道。基于CCSD(T)/6—311+G(3df,3dp)水平的相对能量,描述了由质子转移和双分子亲核取代过程生成各阴离子产物的途径。鉴于各阴离子产物途径势垒的相对高度,当前的计算表明了质子转移过程是实验中的主要产物通道,与以往实验测量的结论相符。另外,我们的理论计算确定了实验无法得到的,与产生Cl—通道对应的中性产物是HF+CH2O,而非H2+CHFO。此外,计算还显示双分子亲核取代过程得到了非典型的阴离子产物,其中动力学效应可能会导致F—的生成。   2.运用基于Born—Oppenheime近似的直接经典轨线计算研究了经过过渡态[HO...CH2Cl...F]—后反应过程中的动力学效应。在112条反应轨线中发现了2种动力学反应通道,分别对应生成Cl—+HF+CH2O和F—+CH2ClOH的通道。此外,当大幅度地改变过渡态[HO...CH2Cl...F]—过渡矢量上所加的能量时,两个负离子产物通道的分支比没有明显变化,揭示了过渡矢量与其它振动模耦合较强,出现了明显地分子内振动能量再分配(IVR)的现象。
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