H-ZSM-5分子筛上的乙烯二聚反应机理的理论计算研究

？应用分子力学和量子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算方法研究了H-ZSM-5分子筛上乙烯二聚反应的机理.用40T簇模型模拟ZSM-5分子筛位于孔道交叉点的酸性位,对乙烯二聚过程的分步反应和协同反应两种机理进行了考察.对于分步反应机理,乙烯分子首先通过π-氢键作用在酸性位形成稳定的吸附络合物,再进一步发生质子化并生成乙醇盐中间体,随后乙醇盐与第二个乙烯分子发生碳-碳键结合形成丁醇盐产物.第一步质子化和第二步碳链聚合的活化能分别为152.88和119.45kJ/mol,表明乙烯质子化反应为速控步骤.对于协同反应机理,乙烯质子化、碳-碳键和碳-氧键生成同时进行,生成丁醇盐,反应的活化能为162.30kJ/mol,略高于分步反应机理中的速控步骤.计算结果表明这两种反应机理之间存在相互竞争.