用分子模拟的方法确定TS-1催化环己酮胺肟化反应机理及速率控制态

被引量 : 0次 | 上传用户:ZXCVB1230ZXCVB
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多年来,由反应机理得到动力学的过程中,定态近似和速率控制步骤的概念一直起着重要的作用。然而,越来越多的研究者认为,无论对于基础研究还是应用研究,确定反应速率控制态的意义高于确认速率控制步骤。速率控制态对发现新型催化剂或者提高现有催化剂的性能具有重要的指导意义。钛硅分子筛催化的环己酮胺肟化反应,由于环境友好性以及肟重要的工业价值,得到广泛研究。然而,对于该反应的机理,尽管有大量试验研究,但目前仍然没能得到一致的结论。本研究使用密度泛函理论,选择含有缺陷位的钛硅分子筛模型进行模拟计算,详细研究了钛硅分子筛与双氧水作用催化环己酮胺肟化的反应机理。考虑到特殊的反应条件,一种新型的催化剂活性中心被提出,即Ti(η1-OOH)带有一个氨气配位体的结构,该结构与传统的无配位体或者以水为配位体的构型相比稳定性更强。在羟胺机理中,活性中心形成后,氨进攻与Ti原子相连的Ob原子,从而形成中间产物TS-1-O-NH3,该中间产物进一步反应生成羟胺。羟胺从催化剂脱附后,与环己酮反应先生成中间产物而后生成肟。对于亚胺机理,有催化剂参与以及无催化剂参与生成亚胺的机理都被研究,结果表明反应路径一致,都是经两步氢原子转移生成亚胺,亚胺再与活性中心作用生成肟。比较可发现催化剂催化作用明显,有效降低了活化能垒。通过动力学计算得到基元反应的活化能和速率常数。在亚胺机理中,由中间产物生成亚胺和生成肟的步骤能垒最高,分别为183.353kJ/mol和151.607kJ/mol。在羟胺机理中,由中间产物生成羟胺以及由中间产物生成肟的步骤能垒最高,分别为136.785kJ/mol和153.064kJ/mol。使用AUTOF软件计算TOF控制度,发现由中间产物生成羟胺和由中间产物生成亚胺过程的过渡态为TOF控制态使用量子力学和分子力学结合的方法研究了NH3,H2O2和H2O吸附对催化剂结构,频率和能量特征的影响。结果表明,Ti-O和Ti-Si的距离拉长,同时960cm-1的特征峰发生蓝移。比较发现,三种分子中,氨气与催化剂的相互作用最强。与单分子吸附相比,NH3和H2O2共吸附放出的能量更多。
其他文献
地下水在自然资源中具有不可替代的重要地位,是水资源的重要组成部分之一,对人类健康和社会经济发展具有重要意义。我国有400多个城市开发利用地下水,且开采水量逐年增加。近60
随着时代的进步和科技发展,工业自动化技术也迎来了新的机遇。工业自动化技术其实就是现阶段的电子电力技术和微电子技术的融合应用,对于我国经济的可持续发展而言,工业自动
<正> 品牌管理在大多数包装消费品企业中正成为固定模式。品牌经理负责规划长期品牌战略,并负责品牌的利润。他们通过与广告代理机构的密切合作来发动全国性的广告运动,旨在
<正>近年来,高考英语写作评分标准有了重大调整,新评分标准中强调了"语言的连贯性"。显然,考生要想在写作部分得高分,除了文章要点全、语法对、逻辑顺、卷面洁外,还得注意运
由于频谱资源是一种有限的自然资源,随着移动通信技术的快速发展,频谱缺乏的问题越来越严重。LTE-Advanced中的载波聚合技术可通过聚合多个授权频谱段来增加系统可用带宽,但是分
浦江郑氏是我国宋元时期浙江地区的名门望族,自南宋初至明英宗年间,其家族共同居十五世并多次受到朝廷的嘉奖,而其家族能维持十余世的和睦相处和兴盛,无疑与其家族"重义戒奢"
在中世纪后期和近代前期,哈布斯堡帝国的雄伟国力和霸权政策威胁着欧洲多数国家的安全、独立与生存,激起这些国家不同形式和不同烈度的反对与抵制。作为西欧传统大国的法国,
耐火母线槽浅述北京市消防局科研所崔荣华姚军王明皓王向宇北京市安兴达机电设备公司李庆川李汇亭张海军一、概论母线槽属大电流输电技术领域,它具有结构紧凑、体积小、外型美
研究了水灰比和碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化历程的影响。水化放热历程测试结果表明:随着水灰比的增大,硫铝酸盐水泥的水化放热速率增大,水化放热量提高;碳酸锂的掺入使得水化诱
随着社会的发展,能源的消耗,发展新能源迫在眉睫。风能是目前新能源中发展最快的清洁能源,也是最具有开发价值的可再生能源之一。风能是典型的随机性和间歇性能源,风电并网会