CoCH2+H2反應(yīng)機(jī)理的密度泛函理論研究
摘要:采用密度泛函理論(DFT)中的UB3LYP方法在6—311+G(2d,2p)水平上研究了四重態(tài)和二重態(tài)的CoCH2與H2反應(yīng)的機(jī)理,在UB3LYP結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上用耦合簇理論方法UCCSD(T)在相同水平下對(duì)各駐點(diǎn)進(jìn)行了單點(diǎn)能校正.結(jié)果表明,該反應(yīng)在二重態(tài)和四重態(tài)上的勢(shì)能面非常相似,存在兩個(gè)過渡態(tài)(TS1、TS2)和兩個(gè)中間體(M1、M2),反應(yīng)的第一步是產(chǎn)生分子復(fù)合物(H2)CoCH2,其能量分別比反應(yīng)物低66.6(四重態(tài))和42.4kJ/mol(二重態(tài)),第二步是H2的加成形成HCoCH3中間體,第三步是CH4的消除反應(yīng).其中CH4的消除為整個(gè)反應(yīng)的速控步驟.反應(yīng)在二重態(tài)和四重態(tài)勢(shì)能面上存在四個(gè)交叉點(diǎn),整個(gè)反應(yīng)在二重態(tài)勢(shì)能面和四重態(tài)勢(shì)能面上交替進(jìn)行.H—H鍵的活化在四重態(tài)上是不可逆的,反應(yīng)將最終形成四重態(tài)產(chǎn)物,整個(gè)反應(yīng)可放出能量222.9kJ/mol.
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