Study of the potential energy surface of reactions in a system containing i-propyl and n-propyl radicals

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The energy pathways of possible decomposition and isomerization reactions of iso-propyl (i-C3H7) and n-propyl (n-C3H7) radicals have been studied by computational methods of quantum chemistry. B3LYP, M062X, MP2, and CBS-QB3 methods are used to localize stationary points on the potential energy surface of a system containing propyl radicals. A number of intermediate compounds formed during the isomerization and decomposition of propyl radicals have been identified, and information has been obtained on their structure and thermochemical parameters. Based on the results of the research, a diagram of the energy levels of the system under consideration was constructed.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

A. Davtyan

Institute of Chemical Physics by A.B. Nalbandyan, National Academy of Sciences of Republic of Armenia

Email: arsentiev53@mail.ru
Армения, Yerevan

Z. Manukyan

Institute of Chemical Physics by A.B. Nalbandyan, National Academy of Sciences of Republic of Armenia

Email: arsentiev53@mail.ru
Армения, Yerevan

S. Arsentev

Institute of Chemical Physics by A.B. Nalbandyan, National Academy of Sciences of Republic of Armenia

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: arsentiev53@mail.ru
Армения, Yerevan

L. Tavadyan

Institute of Chemical Physics by A.B. Nalbandyan, National Academy of Sciences of Republic of Armenia

Email: arsentiev53@mail.ru
Армения, Yerevan

V. Arutyunov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of Russian Academy of Sciences

Email: arsentiev53@mail.ru
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. A. Ushakova, V. Zatsepin, M. Varfolomeev, D. Emelyanov, J. Combust. 11, 1 (2017). https://doi.org/
  2. A. A. Mantashyan, Russ. J. Phys. Chem. B 15, 233 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121020214
  3. N. M. Pogosyan, M. Dj. Pogosyan, S. D. Arsentiev, et al., Petroleum Chemi. 60 (3), 316 (2020). https://doi.org/
  4. R. R.Grigoryan, S. D. Arsentev, Petr. Chem. 60 (2), 187 (2020). https://doi.org/
  5. A. S. Palankoeva, A. A. Belyaev, V. S. Arutyunov, Russ. J. Phys. Chem. B 16 (3), 399 (2022). https://doi.org/
  6. S. D. Arsentev, L. A. Tavadyan, M. G. Bryukov, et al., Russ. J. Phys. Chem. B 16 (6), 1019 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122060021
  7. A. V. Ozerskii, A. D. Starostin, A. V. Nikitin, V. S. Arutyunov, Combust. Explosion 15 (1), 30 (2022). https://doi.org/10.30826/CE22150104
  8. A. D. Becke, Phys. Rev. A. 38, 3098 (1988).
  9. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).
  10. C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. B 37, 785 (1988).
  11. Y. Zhao, D. G. Truhlar, Theor. Chem. Account. 120, 215 (2008). https://doi.org/
  12. Y. Zhao, D. G. Truhlar, Acc. Chem. Res. 41, 157 (2008). https://doi.org/
  13. M. J. Frisch, M. Head-Gordon, J. A. Pople, Chem. Phys. Lett. 166 (3), 275 (1990). https://doi.org/
  14. M. Head-Gordon, J. A. Pople, M. J. Frisch, Chem. Phys. Lett. 153 (6), 503 (1988). https://doi.org/10.1016/0009-2614(88)85250-3
  15. Jr. J. A. Montgomery, M. J. Frisch, J. W. Ochterski, G. A. Petersson, J. Chem. Phys. 110, 2822 (1999).
  16. M. R. Nyden, G. A. Petersson, J. Chem. Phys. 75, 1843 (1981).
  17. G. A. Petersson, M. A. Al-Laham, J. Chem. Phys. 94, 6081 (1991).
  18. G. A. Petersson, T. G. Tensfeldt, J. A. Montgomery, J. Chem. Phys. 94, 6091 (1991).
  19. Jr. J. A. Montgomery, M. J. Frisch, J. W. Ochterski, G. A. Petersson, J. Chem. Phys. 112, 6532 (2000). https://doi.org/10.1063/1.481224
  20. S. D. Arsentev, A. A. Mantashyan, React. Kinet. Catal. Lett. 13 (2), 125 (1980). https://doi.org/
  21. A. A. Mantashyan, L. A. Khachatryan, O. M. Niazyan, S. D. Arsentev, Combust. Flame 43, 221 (1981). https://doi.org/
  22. A. A. Mantashyan, N. G. Edigaryan, L. A. Khachatryan, S. D. Arsentev, High Energ. Chem. 23 (1), 63 (1989).
  23. R. R. Grigoryan, S. D. Arsentev, Pet. Chem. 60 (2) 187 (2020). https://doi.org/
  24. A. H. Davtyan, Z. O. Manukyan, S. D. Arsentev, L. A. Tavadyan, V. S. Arutyunov, Russ. J. Phys. Chem. B 17 (2), 336 (2023). https://doi.org/10.1134/S1990793123020239
  25. M. K. Ghosh, S. N. Elliott, K. P. Somers, S. J. Klippenstein, H. J. Curran, Combust. Flame 112492 (2022). https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2022.112492
  26. M. S. Stark, J. Am. Chem. Soc. 122 (17) 4162 (2000). https://doi.org/
  27. L. K. Huynh, H.-H. Carstensen, A. M. Dean, J. Phys. Chem. A 114 (24), 6594 (2010). https://doi.org/10.1021/jp1017218
  28. M. Cord, B. Husson, J. C. L. Huerta, O. Herbinet, et al., J. Phys. Chem. A. 116 (50), 12214 (2012). https://doi.org/10.1021/jp309821z
  29. Zh. Yang, X. Lin, B. Long, W. Zhang, Chem. Phys. Lett. 749, 137442 (2020). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2020.137442
  30. J. A. Miller, S. J. Klippenstein, J. Phys. Chem. A 117 (13), 2718 (2013). https://doi.org/10.1021/jp312712p
  31. N. N. Buravtsev, Russ. J. Phys. Chem. B 16 (2), 218 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122020038
  32. A. Ramalingam, S. Panigrahy, Y. Fenard, H. Curran, K. A. Heufer, Combust. Flame 223 (1), 361 (2021). https://doi.org/
  33. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, X. Li, M. Caricato, A. V. Marenich, J. Bloino, B. G. Janesko, R. Gomperts, B. Mennucci, H. P. Hratchian, J. V. Ortiz, A. F. Izmaylov, J. L. Sonnenberg, D. Williams-Young, F. Ding, F. Lipparini, F. Egidi, J. Goings, B. Peng, A. Petrone, T. Henderson, D. Ranasinghe, V. G. Zakrzewski, J. Gao, N. Rega, G. Zheng, W. Liang, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, K. Throssell, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. J. Bearpark, J. J. Heyd, E. N. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, T. A. Keith, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. P. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, J. M. Millam, M. Klene, C. Adamo, R. Cammi, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, O. Farkas, J. B. Foresman, and D. J. Fox, Gaussian 16, Revision C.01, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2016.
  34. R. Dennington, T. A. Keith, J. M. Millam GaussView, Version 6.1, Semichem Inc., Shawnee Mission, KS. 2019.
  35. R. Ditchfield, W. J. Hehre, J. A. Pople, J. Chem. Phys. 54 (2), 724 (1971). https://doi.org/10.1063/1.1674902
  36. T. H. Dunning, J. Chem. Phys. 90 (2), 1007 (1989). https://doi.org/10.1063/1.456153
  37. H. B. Schlegel, J. Comp. Chem. 3, 214 (1982). https://doi.org/
  38. C. Peng, P. Y. Ayala, H. B. Schlegel, M. J. Frisch, J. Comp. Chem. 17 (1), 49 (1996). https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-987X(19960115)17:1<49::AID-JCC5>3.0.CO;2-0
  39. C. Peng, H. B. Schlegel, Israel J. Chem. 33, 449 (1993).
  40. K. Fukui, Acc. Chem. Res. 14, 363 (1981). https://doi.org/
  41. H. P. Hratchian, H. B. Schlegel, Theory and Applications of Computational Chemistry: The First 40 Years. Eds. C. E. Dykstra, G. Frenking, K. S. Kim, G. Scuseria Elsevier, Amsterdam, 2005, P. 195.
  42. W.-Y. Chen, T.-N. Nguyen, M.-C. Lin, N.-S. Wang, H. Matsui, Intern. J. Chem. Kinetics. 53, 646 (2021). https://doi.org/10.1002/kin.21471
  43. W. E. Falconer, W. A. Sunder, Int. J. Chem. Kinet. 3, 523 (1971). https://doi.org/
  44. E. P. F. Lee, T. G. Wright, J. Phys. Chem. A 103 (6), 721 (1999). https://doi.org/10.1021/jp983236m
  45. D. V. Chicharro, S. M. Poullain, A. Zanchet, et al., Chem. Sci. 10 (26), 6494 (2019). https://doi.org/10.1039/c9sc02140j
  46. R. S. Zhu, Z. F. Xu, M. C. Lin, J. Chem. Phys. 120 (14), 6566 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1665370
  47. J. E. Baldwin, L. S. Day, S. R. Singer, J. Am. Chem. Soc. 127 (26), 9370 (2005). https://doi.org/10.1021/ja052678q

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Total energy diagram of intermediates relative to i-C3H7 calculated by the M062X/6-311+G(2d,p) method. TS1–TS6 are transition states; CH3CCH3-1 and CH3CCH3-2 are two conformers of dimethylcarbene.

Жүктеу (167KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Transition state of the isomerization reaction i-C3H7 → n-C3H7 calculated by the M062X/6-311+G(2d,p) method.

Жүктеу (52KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Spatial structures of free radicals localized on the PES of a system containing i-propyl and n-propyl radicals. The multiplicity of the molecular structure is indicated in brackets.

Жүктеу (92KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024

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».