КОМПЛЕКСЫ И КЛАСТЕРЫ ВОДЫ, ТИОНИЛХЛОРИДА И ПРОДУКТОВ ЕГО ГИДРОЛИЗА В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Засовская М. А. , Игнатов С. К.

2017 / Том 7: номер 1 [ ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ ]

Методами квантово-химического моделирования B3LYP/6-311++G(2d,2р), MP2/aug-cc-pVTZ и G4 были исследованы параметры реакций образования комплексов и кластеров воды, тионилхлорида и продуктов его гидролиза в газовой фазе. Были установлены структурные и термодинамические характеристики комплексов H₂O(H₂O)_n, n=1-5,7, SOCl₂(H₂O)_n, H⁺(H₂O)_n, OH^-(H₂O)_n, Cl^-(H₂O)_n, SOCl⁺(H₂O)_n, (SOCl₂(H₂O)_n)^-, SOCl(OH)(H₂O)_n, n=1-4; HCl(H₂O)_n, n=1-5. Рассматривались различные варианты образования и разложения этих частиц. Было установлено, что в качестве наиболее вероятных каналов гидролиза следует рассматривать реакции нейтральных кластеров (H₂O)_nи SOCl₂(H₂O)_n.

Ключевые слова:

кластеры воды,тионилхлорид,гидролиз,DFT,MP2,water clusters,thionyl chloride,hydrolysis,DFT,MP2

Библиографический список:

1. Finlayson-Pitts B.J., Pitts J.N. Jr. Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere. Theory, Experiments and Applications. New York: Academic Press, 2000. 993 p.
2. Johnson T.J., Disselkamp R.S., Su Y.-F., Fellows R. J., Alexander M. L., Driver C.J. Gas-phase Hydrolysis of SOCl2 // J. Phys. Chem. A. 2003. Т. 107, N 32. P. 107. DOI: 10.1021/jp022090v
3. Driver C.J., Johnson T.J., Su Y-F., Alexander M.L., Fellows R.J., Magnuson J., Disselkamp R.S., Roberts B.A. The Impact of Humidity, Temperature and Ultraviolet Light on the Near-Field Environmental Fate of Pinacolyl Alcohol, Methyl Iodide, Methylphosphonic Dichloride (DCMP) and Thionyl Chloride Using an Environmental Wind Tunnel. Washington: PNNL-14172, 2003. 59 p.
4. Re S., Suzuki Y., Schaefer H.F. III Structures and stability of hydrated clusters of hydrogen chloride, HCl(H2O)n, n=1-5 // J. Chem. Phys.1998. Т. 109, N 3. P. 973-977.
5. Rovira C., Constans P., Whangbo M.-H., Novoa J.J., Theoretical study of the structure and vibrational spectra of the (H2O)2HF and H2O(HF)2 molecular complexes // Int. J. Quant. Chem. 1994. Т. 52 , N 1. P. 177-189.
6. Bacelo D.E., Ishikava Y., Ab Initio Monte Carlo Simulated Annealing Study of HCl(H2O)n (n = 3,4) Clusters // J. Phys. Chem. A. 1999. N 103. P. 4631-4640.
7. Geiger F.M., Hicks J.M., Dio A.C., Ab Initio Study of HOCl, HCl, H2O and Cl2 Interacting with Four Water Molecules // J. Phys. Chem. A. 1998. N 102. P. 1514-1522.
8. Chaban G.M., Gerber R.B., Janda K.C. Transition from hydrogen bonding to ionization in (HCl)n(NH3)n and (HCl)n(H2O)n clusters: consequences for anharmonic vibrational spectroscopy // J. Phys. Chem. A. 2001. N 105. P. 8323-8332.
9. Chaban G.M., Gerber R.B. Ab initio calculations of anharmonic vibrational spectroscopy for hydrogen fluoride (HF)n (n=3,4) and mixed hydrogen fluoride/water (HF)n(H2O)n (n=1, 2, 4) clusters // Spectrochimica Acta. Part A: Molecular Spectroscopy. 2002. N 58. P. 887-898.
10. Zvereva N.A., Abintio study of H2O-HCl (1:1, 1:2, 2:1) complexes // Rus. J. Struct. Chemistry. 2001. N 42. P. 730-738.
11. Ignatov S. K., Sennikov P.G., Razuvaev A.G., Schrems O. Ab-initio and DFT Study of the Molecular Mechanisms of SO3 and SOCl2 Reactions with water in the Gas Phase // J. Phys. Chem. A. 2004. 108. P. 3642-3649.
12. Yeung C.S., Ng P.S., Guan X., Phillips D.L. Water-Assisted Dehalogenation of Thionyl Chloride in the Presence of Water Molecules // J. Phys. Chem. A. 2010. N 114. P. 4123-4130.
13. Curtiss L.A., Redfern P.C., Raghavachari K. Gaussian-4 theory // J. Chem. Phys. 2007. N 126. P. 84-108.
14. Frisch M.J., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Rob M.A., Cheeseman J.R., Montgomery J.A. Jr., Vreven T., Kudin K.N., Burant J.C., Millam J.M., Iyengar S.S., Tomasi J., Barone V., Mennucci B., Cossi M., Scalmani G., Rega N., Petersson G. A., Nakatsuji H., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Klene M., X. Li, Knox J.E., Hratchian H.P., Cross J.B., Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J.W., Ayala P.Y., Morokuma K., Voth G.A., Salvador P., Dannenberg J.J., Zakrzewski V.G., Dapprich S., Daniels A.D., Strain M.C., Farkas O., Malick D.K., Rabuck A.D., Raghavachari K., Foresman J.B., Ortiz J.V., Cui Q., Baboul A.G., Clifford S., Cioslowski J., Stefanov B.B., Liu G., Liashenko A., Piskorz P., Komaromi I., Martin R.L., Fox D.J., Keith T., Al-Laham M.A., Peng C.Y., Nanayakkara A., Challacombe M., Gill P. M. W., Johnson B., Chen W., Wong M.W., Gonzalez C., Pople J. A. Gaussian 2003. 03.
15. M.J. Frisch, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman,G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato,X. Li, H.P. Hratchian, A.F. Izmaylov, J. loino, G. Zheng, J.L. Sonnenberg, M. Hada,M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda,O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J.A. Montgomery, Jr., J.E. Peralta, F. Ogliaro, M.Bearpark, J.J. Heyd, E. Brothers, K.N. Kudin, V.N. Staroverov, R. Kobayashi, J.Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J.C. Burant, S.S. Iyengar, J. Tomasi, M.Cossi, N. Rega, N.J. Millam, M. Klene, J.E. Knox, J.B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J.Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C.Pomelli, J.W. Ochterski, R.L. Martin, K. Morokuma, V.G. Zakrzewski, G.A. Voth,P. Salvador, J.J. Dannenberg, S. Dapprich, A.D. Daniels, O. Farkas, J.B. Foresman,J.V. Ortiz, J. Cioslowski, D.J. Fox, Gaussian 09, G. Inc., Editor 2010, Wallingford CT.
16. Yoo S., Zeng X.C., Xantheas S.S. High-Level Ab Initio Electronic Structure Calculations of Water Clusters (H2O)16 and (H2O)17: A New Global Minimum for (H2O)16. // Phys. Chem. Lett. 2010. N 1. P. 3122-3127.

Файлы:

• реферат (скачать | просмотреть)
• статья (скачать | просмотреть) - скачано 29 раз