Br~+活化甲烷C—H键反应机理的理论研究

【摘要】：使用量子化学从头算方法和密度泛函理论对溴正离子活化甲烷分子C—H键的反应机理进行了理论研究,以探讨溴正离子成为一种活化甲烷催化剂的可能性.在B3LYP/6-311++G(3df,3p)和MP2/6-311++G(3df,3p)水平下优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型.在G2M(+)水平下计算了各物种的能量.研究结果表明:CH4与Br+(3P)反应存在三条不同的吸热反应途径,与Br+(1D)反应存在二条不同的放热反应通道.反应更易于通过单重态反应通道进行.理论结果不仅较好地解释了实验事实,还说明Br+有可能成为一种活化甲烷的催化剂. 【作者单位】： 四川大学化学学院;
【关键词】： 从头算 密度泛函理论 GM(+)方法 甲烷C—H键活化 反应机理
【基金】：国家自然科学基金(No.20503018)资助项目
【分类号】：O643.12
【正文快照】： 由于潜在的经济和环境重要性,甲烷C—H键的催化活化引起了人们的长期关注[1～7].作为最简单的烃,甲烷是煤层气和天然气的主要成分.随着石油资源日益枯竭,天然气资源因具有可观的蕴藏量而将可能成为未来最有希望的替代能源和化工原料之一[1].但天然气的运输或液化成本较高,使

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