丁酸甲酯高温分解的过渡态理论研究-论文.pdf

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1、辽宁大学学报JOURNALoFUAoNlNGUNlVERSI1Y自然科学版NaturalSciencesEtion第41卷第3期2014年Vo1．41NO．32014丁酸甲酯高温分解的过渡态理论研究宋朋，胡瑞，赵金峰(辽宁大学物理学院，辽宁沈阳110036)摘要：选取了丁酸甲酯高温分解的十三个反应路径中较为重要的两个反应：CH，OCO=CH，+CO(R)和CHOCO=CH0+CO(R)．使用密度泛函理论方法在B3LYP／TZVP基组水平上寻找了反应的过渡态，并且得到了两个反应的势能曲线．R的势垒高度远远低于R2，同时R。的产物CH。

2、和CO拥有较低的能量，处于相对稳定的状态．因此，反应CHOCO=CH，+CO更容易发生．结论为丁酸甲酯的动力学模型研究提供了一定的理论依据．关键词：丁酸甲酯；密度泛函理论方法；过渡态中图分类号：O643．12文献标志码：A文章编号：1000-5846(2014)03-0216-06TransitionStateTheoryStudyonMethylButanoateDecompositionReactionSONGPeng，HURui，ZHAOJin-feng(SchoolofPhysics，LiaoningUniversity，S

3、henyang110036，China)Abstract：Inthispaper，twoimportantreactionspathwaysofCH3OCO=CH3+CO2(R1)andCH3OCO=CH3O+CO(R2)inmethylbutanoatepyrolysisreactionwerestudiedbyusingdensityfunctionaltheorymethods．Basedonthecalculatedtransitionstateanditsreactionenergy，theenergeticprofile

4、softhesetworeactionswereobtained．Asaresult，thebarrierheightofR1ismuchlowerthanR2，andtheproductofRlhaveverylowenergy，whichleadtoastablestate．Therefore，CH3andCO2aremorelikelytobeformed．OurstudyreviewsthatCH3OCO=CH3+CO2(R1)isthemainreactionoftheMBdecomposition，andprovides

5、supportsforstudyingthedetailedkineticmechanismforMB．Keywords：methylbutanoate；densityfunctionaltheory；transitionstate1IntroductionNowadaysusingrenewablefuelasareplacementforreducingourconsumptionofcrude·oil·-derived收稿日期：2014—03—02作者简介：宋朋(1978一)，汉族，沈阳人，副教授，主要从事激发态动力学研究，E

6、mail：songpeng@lnu．edu．cn第3期宋朋，等：丁酸甲酯高温分解的过渡态理论研究217dieselfuels，ismorenecessaryfortheenergyconcernandtherisingcarbondioxidesemission⋯．Bio—diesels，whichderivedfromanimalfatsandvegetableoils，containthemethylestersoffattyacidsoftheR一(C=O)一O—Rformwithabout16～18carbonatoms．I

7、thasbeenshownthatbio．diese1fuelscanbeusedinnearlyalldieselenginesandproducelessCOandunburnedhydrocarbonsL2j．Duetothechemicalcomplexity，theselong—chainmethylesters，aregenerallydifficulttostudyinthelaboratory．Methylbutanoate(MB)，CH3CH2CH2C(O)OCH3，hasbeenwidelyusedasasurr

8、ogateforlong．chainbio-fuelmethylestermoleculesinmanyresearchesbecauseofcontainingtheessentialchemicalstructureofthelo