全氟辛酸热降解反应机理的理论研究

【作者】 范叶萌； 刘子忠； 刘红霞； 刘东升； 葛湘巍；

【机构】 内蒙古师范大学化学与环境科学学院绿色化学重点实验室； 内蒙古师范大学计算机与信息工程学院；

【摘要】 采用ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):HF/3-21)计算方法研究了全氟辛酸气相热解消除HF的反应历程。计算结果表明,全氟辛酸(C7F15COOH)在气相中的热解反应可以通过六元环反应机理(通道1、2)、五元环反应机理(通道3、4)、直接脱CO、CO2反应机理(通道5、6)平行进行得到产物;其中以五元环反应机理进行反应生成CO和CF3(CF2)5CFO的活化势垒最低,为主反应通道(通道2),生成产物CO2和CF3(CF2)4CF=CF2的产率较低;反应物R首先经过较低能垒(55.1KJ/mol)发生异构化反应生成中间体IM1,IM1再通过五元环过渡态TS2消除HF分子,形成一个环氧中间体IM2,此过程能垒高达202.6k J/mol,相较于其他各步能垒最高为整个反应的控速步骤。理论计算结果与实验一致。更多还原