Khảo sát lý thuyết phản ứng của gốc propynylidyne với phân tử propylene trong pha khí

Trần Quốc Trị1, , Trịnh Thi Kim Ngân2,3
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 THPT Chi Lăng, phường Chi Lăng, tỉnh An Giang, Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Phản ứng giữa gốc propynylidyne (Ċ3H) và propylene (C3H6) được nghiên cứu bằng phương pháp hóa học lượng tử dựa trên lý thuyết hàm mật độ (DFT) sử dụng hàm B3LYP và bộ cơ sở 6-311++G(d,p). Bề mặt thế năng (PES) của hệ phản ứng được xây dựng từ các giá trị năng lượng của các cấu trúc chất phản ứng, trạng thái chuyển tiếp, trung gian và sản phẩm phản ứng. Có 12 đường phản ứng khác nhau đã được xác định, với các sản phẩm từ đồng phân mạch hở, đồng phân vòng của gốc tự do và các phân tử hữu cơ nhỏ, bao gồm các sản phẩm như (l-CCCH2 + HĊCHCH3), (l-CCCH2 + H2CĊCH3), (l-CCCH2 + H2CCHĊH2), (c-CCCH2 + HĊCHCH3), (c-CCCH2 + H2CĊCH3), (c-CCCH2 + H2CCHĊH2), (l-C3HCHCH2 + ĊH3), (l-C3HCHCHCH3 + Ḣ), (c-C3HCHCH2 + ĊH3), (c-C3HCCH2CH3 + Ḣ), (c-C3HCHCHCH3 + Ḣ), (c-C3HCH2CHCH2 + Ḣ). Các thông số nhiệt động học cho tất cả các đường phản ứng trong hệ cũng được tính toán. Nghiên cứu này góp phần làm sáng tỏ dự đoán khả năng phản ứng giữa gốc propynylidyne với các phân tử hữu cơ nhỏ, từ đó cung cấp thông tin quan trọng cho việc hiểu rõ hơn về cơ chế phản ứng trong hóa học khí quyển và quá trình đốt cháy, đặc biệt là vai trò của các gốc tự do trong các môi trường giàu hydrocarbon.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

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
Fossé, D., Cernicharo, J., Gerin, M., & Cox, P. (2001). Observations of l-C3H in molecular clouds. The Astrophysical Journal, 552(1), 168–176.
Irvine, W. M., Brown, R. D., Crovisier, J., & Matthews, H. E. (1985). Detection of interstellar l-C3H. The Astrophysical Journal, 292, 771–775.
Loison, J. C., Wakelam, V., Hickson, K. M., Bergeat, A., & Mereau, R. (2017). The interstellar chemistry of C3H isomers. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 470(4), 4075–4086.
List, B., Bergman, P., & Müller, H. S. P. (2014). Detection of c-C3H in galactic molecular clouds. Astronomy & Astrophysics, 568, A22.
Matar, S., & Hatch, L. F. (2001). Chemistry of petrochemical processes (2nd ed.). Gulf Professional Publishing.
McGuire, B. A., Carroll, P. B., Loomis, R. A., et al. (2013). Investigating small hydrocarbons in TMC-1. The Astrophysical Journal, 774(1), 56.
Nixon, C. A., Temelso, B., Allen, M., Bézard, B., Jennings, D. E., Nixon, B. T., & Teanby, N. A. (2013). Detection of propene in Titan’s stratosphere. The Astrophysical Journal Letters, 776(1), L14. https://doi.org/10.1088/2041-8205/776/1/L14
Pety, J., Gratier, P., Guzmán, V. V., et al. (2012). Detection of complex hydrocarbons in the Horsehead Nebula. Astronomy & Astrophysics, 548, A68.
Simpson, I. J., Rowland, F. S., Meinardi, S., & Blake, D. R. (2010). Influence of biomass burning on mixing ratios of atmospheric gases in the Amazon Basin. Geophysical Research Letters, 37(22), L22810.
Thaddeus, P., Vrtilek, J. M., & Gottlieb, C. A. (1985). Laboratory and astronomical detection of l-C3H. The Astrophysical Journal Letters, 299, L63–L66.
Trị, T. Q., & Thoa, P. T. K. (2024). Nghiên cứu lý thuyết phản ứng giữa gốc propynylidyne với phân tử acetic acid. Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, 14(2), 65-71.
Trị, T. Q., & Vinh, T. Q. (2024). Nghiên cứu lý 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.
Turner, B. E., Herbst, E., & Terzieva, R. (2000). Detection of c-C3H and l-C3H in dark clouds. The Astrophysical Journal Supplement Series, 126(2), 427–479.
Yamamoto, S., Saito, S., Ohishi, M., & Suzuki, H. (1987). Detection of the cyclopropynylidyne radical in interstellar clouds. The Astrophysical Journal, 317, L119–L122.
Yadav, R., & Kumbhar, A. G. (2017). Atmospheric chemistry of light hydrocarbons. Environmental Chemistry Letters, 15(2), 295–310. https://doi.org/10.1007/s10311-017-0614-3
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
Zhang, H., Li, Z., & Wang, J. (2020). Physical properties and thermodynamic modeling of light hydrocarbons. Journal of Molecular Liquids, 314, 113621. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.113621
Zhu, W.-W., Jin, L., Cui, Z.-H., & Zhang, S. (2013). Understanding the oxidation of the tricarbon radical C3H: A reaction pathway survey. International Journal of Quantum Chemistry, 113(23). https://doi.org/10.1002/qua.24490

Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả