Nghiên cứu lý thuyết phản ứng giữa gốc propynylidyne với phân tử acetic acid

Trần Quốc Trị1, , Phạm Thị Kim Thoa2,3
1 Khoa Sư phạm Khoa học Tự nhiên, Trường Sư phạm, Trường Đại học Đồng Tháp, Việt Nam
2 Học viên cao học, Trường Đại Học Đồng Tháp, Việt Nam
3 Trường THCS và THPT Định An, huyện Gò Quao, Kiên Giang, Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Phản ứng của gốc propynylidyne (Ċ3H) và acetic acid (CH3COOH) đã được nghiên cứu bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) với phiếm hàm B3LYP sử dụng bộ hàm cơ sở 6-311++G(d,p). Bề mặt thế năng (PES) của hệ Ċ3H + CH3COOH, cùng các thông số nhiệt động học cho các đường phản ứng đã được thiết lập và tính toán chi tiết. Kết quả tính 5 đường phản ứng cho biết sản phẩm của phản ứng này có thể là (l-CCCH2 + H2COOH), (l-CCCH2 + CH3CO ), (c-CCCH2 + H2COOH), (c-CCCH2 + CH3CO ), (C3HCOOH + H3). Trong đó, sự tạo thành (c-CCCH2 + H2COOH) là thuận lợi nhất. Nghiên cứu này là một đóng góp cho sự hiểu biết thêm về khả năng phản ứng của gốc propynylidyne với phân tử nhỏ trong khí quyển và hóa học đốt cháy. Điều này giúp tăng hiểu biết về cơ chế phản ứng hóa học và có thể hướng dẫn cho việc thiết kế các phản ứng hóa học mới và hiệu quả hơn trong tương lai.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

Briggs, J. M., Nguyen, T. B., & Jorgensen, W. L. (1991). Monte Carlo simulations of liquid acetic acid and methyl acetate with the OPLS potential functions. The Journal of Physical Chemistry, 95(8), 3315-3322. https://doi.org/10.1021/j100161a065
Ding, H., Pino, T., Güthe, F., & Maier, J. P. (2001). Gas phase electronic spectrum of C3H in the visible. The Journal of Chemical Physics, 115(15), 6913-6919.
Dong, H., Ding, Y. H., & Sun, C. C. (2005). Radical-molecule reaction C3H+ H2O: A mechanistic study. The Journal of Chemical Physics, 122(6). 064303. https://doi.org/10.1063/1.1844301
Flores, J. R., & Gomez, F. J. (2001). A theoretical study of the S+ C3H reaction: Potential energy surfaces. The Journal of Physical Chemistry A, 105(45), 10384-10392. https://doi.org/10.1021/jp011532k
Frisch, A., Hratchian, H. P., Dennington li R. D., Keith, T. A., Millam, J., Nielsen, A. B., Holder, A. J., and Hiscocks, J. (2009). GaussView 5.0 Reference Gaussian. Inc. Walling.
Foresman J. B., and Frisch, E. (2016). Exploring chemistry with electronic structure methods, 3rd Edition, Gaussian. Inc, Wallingford, CTUSA.
Jones, R. E. (1956). The crystal structure of acetic acid. University of California Radiation Laboratory.
Hu, N., & Green, S. A. (2014). Acetyl radical generation in cigarette smoke: Quantification and simulations. Atmospheric Environment, 95, 142-150.
Koch, S., & Moortgat, G. K. (1990). Rate and mechanism of the reaction Cl+ CH3COOH. Chemical Physics Letters, 173(5-6), 531-536.
Mehringer, D. M., Snyder, L. E., Miao, Y., & Lovas, F. J. (1997). Detection and confirmation of interstellar acetic acid. The Astrophysical Journal, 480(1), L71. https://doi.org/10.1086/310612
Nguyễn, T. K. G., Trần, T. H. Y., Nguyễn, H. T., Nguyễn, T. H., Cao, T. H., Lê, V. C., & Vũ, N. D. (2018). Động học hình thành CH3COOH từ phản ứng CH3COOH + H2O2 trong sự có mặt của ion H+. Tạp chí Hóa học, 34(2) 91-95.
Nizamov, B., & Leone, S. R. (2004). Kinetics of C2H reactions with hydrocarbons and nitriles in the 104− 296 K temperature range. The Journal of Physical Chemistry A, 108(10), 1746-1752.
PubChem, (2024). Acetic acid. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/176.
Singleton, D. L., Paraskevopoulos, G., & Irwin, R. S. (1989). Rates and mechanism of the reactions of hydroxyl radicals with acetic, deuterated acetic, and propionic acids in the gas phase. Journal of the American Chemical Society, 111(14), 5248-5251.
Thaddeus, P., Gottlieb, C. A., Hjalmarson, A., Johansson, L. E. B., Irvine, W. M., Friberg, P., & Linke, R. A. (1985). Astronomical identification of the C3H radical. Astrophysical Journal, Part 2-Letters to the Editor (ISSN 0004-637X), 294, L49-L53.
Trần, Q. T., & Nguyễn, T. M. H. (2011). Khảo sát lí thuyết khả năng phản ứng trong pha khí giữa C2H và HCOOH. Tạp chí Hoá học, 49(2ABC), 345-351.
Trần, Q. T., & Tô, Q. V. (2024). Nghiên cứu lí thuyết cơ chế phản ứng giữa gốc propynylidyne (Ċ3H) và phân tử propanenitrile (C2H5CN). Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, 13(2), 91-98. https://doi.org/10.52714/dthu.13.2.2024.1238
Xie, H. B., Ding, Y. H., & Sun, C. C. (2006). Radical reaction C3H+NO: A mechanistic study. Journal of Computational Chemistry, 27(5), 641-660. https://doi.org/10.1002/jcc.20367
Zhu, W. W., Jin, L., Cui, Z. H., Zhang, S. W., & Ding, Y. H. (2013). Understanding the oxidation of the tricarbon radical C3H: A reaction pathway survey. International Journal of Quantum Chemistry, 113(23), 2506-2513. https://doi.org/10.1002/qua.24490
Yamamoto, S., Saito, S., Ohishi, M., Suzuki, H., Ishikawa, S. I., Kaifu, N., & Murakami, A. (1987). Laboratory and astronomical detection of the cyclic C3H radical. Astrophysical Journal, Part 2-Letters to the Editor (ISSN 0004-637X), vol. 322, Nov. 1, 1987, p. L55-L58. Research supported by the Inoue Foundation for Science and Japan Society for the Promotion of Science., 322, L55-L58.

Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả