Au19Pt团簇性质及对肉桂醛选择性加氢机理研究

摘要 基于第一性原理密度泛函理论(DFT)方法研究了Pt掺杂的Au19Pt团簇的结构稳定性、热力学稳定性和反应活性.计算得出Au19Pt-V团簇比Au19Pt-S和Au19Pt-E团簇的化学活性更强,而热力学稳定性更低.通过分析吸附能和电荷布居,讨论了肉桂醛(CAL)在3类Au19Pt团簇上的9种吸附构型.计算结果表明,当CAL以C=C双键平行吸附于Au19Pt-V团簇的Pt原子上时,其吸附能最大, CAL向团簇转移电子数最多,吸附模型最稳定.在最稳定吸附模型基础上探究了CAL选择性加氢的3类反应(1,2-加成反应、3,4-加成反应和1,4-加成反应)的6条可能机理,通过基元反应的过渡态搜索,由反应热、反应能垒和构型的变化得到, CAL分子在Au19Pt-V团簇上最有可能通过3,4-加成反应中的机理C进行,即活泼H原子优先与C3原子成键形成中间体MS3,另一个H原子与中间体加成形成C4-H键,再经过过渡态TS34而形成最终产物苯丙醛(HCAL)