CoCH2+H2反應機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和二重態的CoCH2與H2反應的機理,在UB3LYP結構優化的基礎上用耦合簇理論方法UCCSD(T)在相同水平下對各駐點進行了單點能校正.結果表明,該反應在二重態和四重態上的勢能面非常相似,存在兩個過渡態(TS1、TS2)和兩個中間體(M1、M2),反應的第一步是產生分子復合物(H2)CoCH2,其能量分別比反應物低66.6(四重態)和42.4kJ/mol(二重態),第二步是H2的加成形成HCoCH3中間體,第三步是CH4的消除反應.其中CH4的消除為整個反應的速控步驟.反應在二重態和四重態勢能面上存在四個交叉點,整個反應在二重態勢能面和四重態勢能面上交替進行.H—H鍵的活化在四重態上是不可逆的,反應將最終形成四重態產物,整個反應可放出能量222.9kJ/mol.
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