NH^++H_2→NH_2^++H反应机理的量子力学研究

运用耦合簇理论CCSD方法对文献[1]提出的Titan大气中可能生成NH3的链式反应中第三个反应:NH++H2→NH2++H进行了热化学计算和分析.发现:①反应(3)在Titan环境中具有良好的反应自发性,在低温下自发反应可能性更大.反应(3)的转变温度为11881.7 K,高于这个温度反应才不可能自发正向进行.运用量子化学MP2方法在6-311g(d)基组下计算研究了反应的机理,发现:②此反应分为两步反应,第一步为放热反应,无能垒.第二步反应的过渡态为平面构型.正反应能垒仅为38.991 Kcal.mol-1,完全可以由第一步反应放出能量来补偿.结果均经过振动分析和IRC计算验证.在不同温度下,尤其是低温下第一步反应平衡常数很大.③由于此反应有较高的反应自发性,可以认为该反应在这六个在Titan大气的低温环境中自然合成NH3的链式反应中起着积极的作用.④耦合簇理论方法和MP2理论两种方法的计算结果是一致的,互相印证了结论的可靠性.

Titan大气中可能生成NH3的几个反应的量子力学计算

运用耦合簇理论CCSD方法和全组态CBS-Q理论对文献(P lanet Space Sc i,2003,51:1003-1011.)提出的Titan大气中可能生成NH3的6个链式反应进行了热化学计算和分析.发现:(a)反应(4)-(6)在Ti-tan环境中反应能够正向进行,具有较大的自发反应趋势,反应(2)和(3)不具有反应自发性,在低温下自发反应可能性更低;(b)反应(2)的转变温度为955.14 K,高于这个温度反应才有可能正向进行;(c)可以认为这6个链式反应在Titan大气的低温环境中自然合成NH3是不太可能的;(d)耦合簇理论CCSD方法和全组态CBS-Q理论的计算结果相吻合,互相印证了结论的可靠性.

在Titan(土卫六)大气中生成环氧乙烷几个可能反应的量子力学计算研究

运用密度泛函方法和Gaussian 3理论,对Coll等人提出的Titan大气中可能生成环氧乙烷的5个反应进行了热化学计算和分析.结果表明:1.所有反应的反应焓变和吉布斯自由能变都小于零,反应都是放热反应,具有较大的自发反应趋势;2.在低温下反应的平衡常数很大,其数据显示反应在低温下正向进行的自发反应趋势更大.可以认为,在Titan大气的低温环境中自然合成环氧乙烷是很有可能的;3.由密度泛函方法和Gaussian 3理论两种方法的计算结果相吻合,互相印证了结论的可靠性.