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分子筛催化甲苯歧化S^1 E反应机理的分子模拟研究
  • ISSN号:1001-4160
  • 期刊名称:《计算机与应用化学》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京理工大学理学院化学系,北京100081, [2]中国石化石油化工科学研究院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(20235020,20175036)
中文摘要:

应用分子模拟半经验量子力学Mopac 6.0-AM1近似计算方法分析了分子筛催化甲苯歧化反应的S^1 E反应历程,确定了反应历程中的反应态、过渡态和产物态,得到了反应活化能和反应热等相关信息,对内禀反应坐标的计算进一步验证了反应过程中的能量变化。计算结果表明,分子筛催化的甲苯歧化反应沿S^1 E反应历程可通过两步基元反应完成;质子由分子筛向甲苯分子转移的过程为反应的快速步骤,其活化能达到428.54kJ·mol^-1,需要在高温下进行;甲苯歧化总反应的热效应很小,与实验数据相吻合。

英文摘要:

Molecular simulation techniques ( Mopac 6.0-AM1 semi-empirical quantum mechanics method) were used to analyze the reaction related to S^1 E mechanism of toluene disproportionation catalyzed by acidic zeolite cluster model. The corresponding reactant state, transition state and product state were confirmed, activation energy and reaction heat were obtained according to them. The intrinsic reaction coordinate was used to identify the energy variation connected to each transition structure. Simulation results prove that toluene dlsproportionation can complete through two-steps elementary reaction along S^1 E reaction mechanism. The difference in activation energy between p-xylene, m-xylene and o-xylene is little. The transfer process of proton between zeolite and toluene molecule is rate-determining step of reaction. Product selectivity is not controlled by disproportionation reaction mechanism. The calculated activation energy is 428.54 kJ · mol^-1 of proton exchange and toluene disproportionation reaction has to take place in higher temperature. Whole toluene disproportionation is a micro-thermal effect reaction. Simulation results show great agreement with experimental data.

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期刊论文 265 会议论文 61 获奖 6 著作 14
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期刊信息
  • 《计算机与应用化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院过程工程研究所
  • 主编:王基铭
  • 地址:北京中关村北二街1号
  • 邮编:100080
  • 邮箱:jshx@home.ipe.ac.cn
  • 电话:010-62558482
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4160
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3763/TP
  • 邮发代号:82-500
  • 获奖情况:
  • 1991年中国科学院优秀期刊三等奖,2000年中国科学院优秀期刊三等奖,1998年中国科技期刊影响因子工程类第二名,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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(2000版)
  • 被引量:9060