Oxidation of unsymmetrical dimethylhydrazine by triplet nitro compounds

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The transfer of one of the oxygen atoms of nitro compound molecules in the T1 state to one of the nitrogen atoms of unsymmetrical dimethylhydrazine molecule in the S0 state has been studied using the B3LYP/6-311G+(d) quantum chemical method. This process is one of the possible routes for photochemical oxidation of nitrogen-containing compounds by nitro compounds. Two possible reaction variants with attack on the N-dimethyl nitrogen atom (1) and the nitrogen atom of the hydrazine group (2) have been considered. Quantum chemical calculations show that such reactions are possible due to relatively low Gibbs energy. The corresponding values lie in the range of 99–111 kJ/mol for reaction (1) and 136–123 kJ/mol for reaction (2). Calculations of spin densities on atoms in the transition state show that there is no significant change in the distribution of spin density on the atoms of the reaction center. The obtained data may indicate a biradical character of the process. It has been concluded that the oxygen transfer reaction to the nitrogen atom with dimethyl substituents is energetically more favorable.

About the authors

A. S. Semeikin

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “N.I. Lobachevsky National Research Nizhny Novgorod University”

Email: semeikin2001@yandex.ru
23 Gagarin Ave, N. Novgorod, 603022 Russia

S. V. Zelentsov

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “N.I. Lobachevsky National Research Nizhny Novgorod University”

Author for correspondence.
Email: semeikin2001@yandex.ru
23 Gagarin Ave, N. Novgorod, 603022 Russia

References

  1. Fawi, M., Abd F. M., Latif El. Solar and ultraviolet N-dealkylation of N,N-dimethylaminobenzylidene malonic acid derivatives viz photoexcited polycyclic nitroaromatic compounds // J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry. 2001. V. 141. P. 241–245.
  2. Hurley, R., Testa, A.C. // J. Am. Chem. Soc. 1968. V. 90. № 8. P. 1949.
  3. Noble M., Qian C. X.W., Reisler H., Wittig C. // J. Chem. Phys. 1986. V. 85. № 10. P. 5763.
  4. Toniolo A., Persico M. // J. Chem. Phys. 2001. V. 115. № 4. P. 1817.
  5. Sarkar R., Loos P.-F., Boggio-Pasqua M., Jacquemin D. // J. Chem. Theory Comput. 2022. V. 18. № 4. P. 2418.
  6. Ovsyannikov D. V., Zelentsov S. V. // High Energy Chem. 2019. V. 52. № 3. P. 217.
  7. Ovsyannikov D. V., Zelentsov S. V. // High Energy Chem. 2019. Vol. 53. № 2. P. 103.
  8. Zelentsov S. V., Ovsyannikov D. V., Pyslaru A. // High Energy Chem. 2023. V. 57. № 4. P. 271.
  9. Чайникова Е. М., Хурсан С. Л., Сафиулин Р. Л. // Химия нитрозооксидов. М.: РАН, 2023. С. 174, табл. 36, илл. 29.
  10. Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H. B., Gill P. M.W., Johnson B. G., Robb M. A., Cheeseman J. R., Keith T. A., Petersson G. A., Montgomery J. A., Raghavachari K., Al-Laham M.A., Zakrzewski V. G., Ortiz J. V., Foresman J. B., Cioslowski J., Stefanov B. B., Nanayakkara A., Challacombe M., Peng C. Y., Ayala P. Y., Chen W., Wong M. W., Andres J. L., Replogle E. S., Gomperts R., Martin R. L., Fox D. J., Binkley J. S., Defrees D. J., Baker J., Stewart J. J.P., Head-Gordon M., Gonzalez C., Pople J. A. Gaussian 03, Revision A.1. Pittsburgh, PA: Gaussian Inc., 2003.
  11. Plekhovich S. D., Zelentsova S. V., Minasyan Yu.V., Degtyarenko A. I. Quantum-Chemical Modeling of Photochemical Reaction between Nitromethane and Olefins to Form Olefin Oxides // High Energy Chem. 2023. V. 127. № 10. P. 2345–2356.
  12. Peng G., Ayala P. Y., Schlegel H. B., Frisch M. J. // J. Comput. Chem. 1996. V. 17. № 1. P. 49.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».