OALib Journal期刊
取代基效应对褐煤模型化合物离解焓影响的理论研究
DOI: 10.6023/A13030318
Keywords: 密度泛函理论 ,离解焓 ,褐煤模型化合物 ,取代基效应 ,分子内氢键
Abstract:
为了探究褐煤热解过程中氧桥键C—O均裂这一重要反应,选取α-O-4和β-O-4类结构单元作为褐煤模型化合物,运用不同密度泛函计算了部分模型化合物中C—O的离解焓,并以CBS-QB3作为理论基准值进行比较,最后选取M05-2X进行离解焓计算.结果显示,对于选定的α-O-4和β-O-4类模型化合物,其平均离解焓分别为51.0kcal/mol和66.1kcal/mol.周围取代环境能显著影响C—O离解焓,芳环上存在给电子基团(OH,OCH3和CH3)能降低C—O离解焓,而吸电子基团COOH则能增加其离解焓.然后深层次分析了取代基效应对C—O离解焓的影响.此外,分子内氢键的形成对离解焓也有很大的影响.C—O的离解焓与其键长没有特定的相关性,不能简单的通过C—O键长来预测其离解焓.
References
[1] Beste, A.; Buchanan, A. C. J. Org. Chem. 2009, 74, 2837. [2] Chakar, F. S.; Ragauskas, A. J. Ind. Crop. Prod. 2004, 20, 131. [3] Chen, B.; Wei, X.-Y.; Yang, Z.-S.; Liu, C.; Fan, X.; Qing, Y.; Zong, Z.-M. Energy Fuels 2012, 26, 984. [4] Dorrestijn, E.; Laarhoven, L. J. J.; Arends, I. W. C. E.; Mulder, P. J. Anal. Appl. Pyrol. 2000, 54, 153. [5] Britt, P. F.; Buchanan, A. C.; Malcolm, E. A. J. Org. Chem. 1995, 60, 6523. [6] Britt, P. F.; Buchanan, A. C.; Cooney, M. J.; Martineau, D. R. J. Org. Chem. 2000, 65, 1376. [7] Britt, P. F.; Kidder, M. K.; Buchanan, A. C. Energy Fuels 2007, 21, 3102. [8] Pratt, D. A.; Deheer, M. I.; Mulder, P.; Ingold, K. U. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5518. [9] Feng, Y.; Liu, L.; Wang, J.-T.; Huang, H.; Guo, Q.-X. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2003, 43, 2005. [10] Izgorodina, E. I.; Brittain, D. R. B.; Hodgson, J. L.; Krenske, E. H.; Lin, C. Y.; Namazian, M.; Coote, M. L. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 10754. [11] Menon, A. S.; Wood, G. P. F.; Moran, D.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 13638. [12] Hemelsoet, K.; Speybroeck, V. V.; Waroquier, M. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 13566. [13] Fu, Y.; Liu, L.; Lin, B.-L.; Mou, Y.; Cheng, Y.-H.; Guo, Q.-X. J. Org. Chem. 2003, 68, 4657. [14] Cheng, Y.-H.; Zhao, X.; Song, K.-S.; Liu, L.; Guo, Q.-X. J. Org. Chem. 2002, 67, 6638. [15] Izgorodina, E. I.; Coote, M. L.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 7558. [16] Blanksby, S. J.; Ellison, G. B. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 255. [17] Wu, W.-M.; Zhang, W.; Chen, M.-B.; Qiang, H.-F.; Shi, L.-W. Acta Chim. Sinica 2012, 70, 1145. (武文明, 张炜, 陈敏伯, 强洪夫, 史良伟, 化学学报, 2012, 70, 1145.) [18] Jarvis, M. W.; Daily, J. W.; Carstensen, H. H.; Dean, A. M.; Sharma, S.; Dayton, D. C.; Robichaud, D. J.; Nimlos, M. R. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 428. [19] Qi, C.; Lin, Q.-H.; Li, Y.-Y.; Pang, S.-P.; Zhang, R.-B. J. Mol. Struct. Theochem. 2010, 961, 97. [20] Thielemann, T.; Schmidt, S.; Peter Gerling, J. Int. J. Coal. Geol. 2007, 72, 1. [21] Dong, L.-H.; Yuan, Q.; Yuan, H.-L. Fuel 2006, 85, 2402. [22] Markic, M.; Sachsenhofer, R. F. Int. J. Coal. Geol. 1997, 33, 229. [23] Tang, S.-Y.; Fu, Y.; Guo, Q.-X. Acta Chim. Sinica 2012, 70, 1923. (唐诗雅, 傅尧, 郭庆祥, 化学学报, 2012, 70, 1923.) [24] Li, H.-Z.; Tao, W.; Gao, T.; Li, H.; Lü, Y.-H.; Su, Z.-M. Chem. J. Chin. Univ. 2012, 33, 346. (李鸿志, 陶委, 高婷, 李辉, 吕英华, 苏忠民, 高等学校化学学报, 2012, 33, 346.) [25] Cao, C.-T.; Tan, Y.; Zhu, X.-Q. Sci. China, Chem. 2012, 42, 1491. (曹朝政, 谭跃, 朱晓晴, 中国科学: 化学, 2012, 42, 1491.) [26] Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B. GAUSSIAN 09, revision A. 02, Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2009. [27] Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. [28] Boese, A. D.; Martin, J. M. L. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3405. [29] Hemelsoet, K.; Moran, D.; Van Speybroeck, V.; Waroquier, M.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8942. [30] Hu, W.; Zhang, C.; Wu, R.; Sun, Y.; Levine, A.; Feng, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A 2010, 107, 7455. [31] Wu, Y.-D.; Lai, D. K. W. J. Org. Chem. 1996, 61, 7904. [32] Liu, L.; Fu, Y.; Liu, R.; Li, R. Q.; Guo, Q.-X. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2004, 44, 652. [33] Parker, V. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7458. [34] Grabowski, S. J. J. Mol. Struct. 2001, 562, 137.
Full-Text
Contact Us
service@oalib.com
QQ:3279437679
WhatsApp +8615387084133
