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环丙酮光解离和热异构机理的从头算研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641.121[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京师范大学化学学院,北京100875
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.20233020 and 20472011)及国家重点基础研究发展计划(973计划)(Nos.2004CB719900 and 2002CB613406)资助项目.
中文摘要:

运用精确的量子化学计算方法CASSCF,B3LYP和MF2,结合cc-pVDZ基组,优化了环丙酮的基态和激发态势能面上的驻点结构,计算了它们的相对能量.在此基础上,深入探讨了环丙酮光解离反应的机理.在292~365nm波长的光的激发下,环丙酮被激发至S1态,最可能的初始过程是αC—C键断裂.我们的理论研究发现,在αC—C键断裂途径上。存在基态和第一激发势能面的交叉点,它在随后的反应过程中起着重要作用.一方面可形成单态双自由基中间体,然后发生另一个C—C键的断裂,生成基态产物一氧化碳和乙烯.另一方面,经过S1/S0交叉点可以回到热的基态.在这种情况下,体系具有足够的能量,克服基态途径上的势垒,生成同样的基态产物乙烯和一氧化碳.此外。还对环丙酮基态异构化反应进行了理论研究.

英文摘要:

In the present work, the potential energy profiles, governing the dissociation of cyclopropanone to CO+C2H4 in the S0, S1 and T1 states, have been determined using complete active space self-consistent field (CASSCF), density functional theory (DFT), and the second-order Moller-Plesset perturbation theory (MP2) in conjugation with the correlation-consistent atomic natural orbital basis set, cc-pVDZ. Upon photoexcitation in the range of 292~365 nm, the initial process was determined to be the α C-C bond cleavage after the cyclopropanone was excited to the S1 state. Our research found that the S1/S0 intersection point played an important role in the subsequent processes. On one hand, the singlet diradical is produced as an intermediate, which is followed by formation of CO and CH2=CH2 in the S0 state. On the other hand, the "hot" parent molecule can be formed through the S1/S0 intersection point, which has enough internal energies to overcome the barrier on the pathway to CO and CH2=CH2. Besides, the isomerization reactions of cyclopropanone in the ground state were investigated in this work.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694