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摘要利用高水平的量子化学计算方法M06-2X/6-311 ++ G(d, p)，对Cl原子和2,3,3,3-四氟丙烯即CF3CF=CH2发生的气相反应的反应机理进行了研究。在M06-2X/6-311 ++ G(d, p)水平下计算了Cl原子与CF3CF=CH2反应中所有驻点的相对能量和总能量，并构建了此反应的势能面剖面图。计算结果表明，在O 2存在下，Cl原子与CF3CF=CH2反应的主产物是CF3CFO和HCHO，这与实验结果相一致。41067
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该论文有图4幅，表1个，参考文献17篇。
毕业论文关键词：2,3,3,3-四氟丙烯 Cl原子 O2 分子 反应机理 M06-2X
Theoretical Study on the Reaction Mechanism of Cl atom with CF3CF = CH2 Under the Condition of O2
Abstract
Employing a high level quantum chemistry method, i.e., M06-2X/6-311 ++ G(d, p), the reaction mechanism of Cl atom with 2,3,3,3-tetrafluoropropene (CF3CF=CH2) in the atmosphere has been studied. The total energies and the relative energies of the various species involved in the reaction have been calculated using M06-2X/6-311 ++ G(d, p) method, and the profiles of potential energy surface have been drawn using the same levels of theory. The results show that the main products of the reaction of the Cl atom CF3CF = CH2 in the presence of O2 are CF3CFO and HCHO, which is consistent with experimental results.
Key Words: 2,3,3,3-tetrafluoropropene Cl atom O2 molecule Reaction mechanism M06-2X
目录
摘要-Ⅰ
Abstract--Ⅰ
目录-Ⅱ
图清单-Ⅲ
表清单-Ⅲ
1、绪论1
2、计算方法-2
3、结果与讨论-2
3.1Cl原子与CF3CF=CH2的初始反应通道--2
3.2 IM3和IM4的二聚过程--3
3.3烷氧自由基IM7和IM8的后续反应通道--3
4、结论9
参考文献9
致谢-11
图清单
图序号 图名称 页码
图1 MO6-2X/6-311++G(d,p)水平下优化的O2存在下Cl原子与CF3CF=CH2反应的各物种的平衡构型。键长单位:Å. 4
图2 MO6-2X/6-311++G(d,p)水平下构建的Cl+CF3CF=CH2+O2反应的势能面剖面图 5
图3 在MO6-2X/6-311++G(d,p)理论水平下，发生分解反应的中间体IM5和IM6的势能面剖面图 6
图4 MO6-2X/6-311++G(d,p)水平下绘制的IM7和IM8后续反应的势能面剖面图 7
表清单
表序号 表名称 页码
表1 M06-2X/6-311++G(d,p) 水平上O2存在下CF3CF=CH2与Cl原子反应各驻点的相对能量及总能量 7
1 绪论
对于平流层来说含氯氟烃（CFC）和生命力持久的含氢氯氟烃（HCFC）是人类活动产生的活性氯的重要来源。1蒙特利尔协议及其之后的修正案已经逐步淘汰了许多对臭氧层有破坏的物质，这促进了环境可接受的其替代品的发展。本质上具有零臭氧分解势能的含氢氟烃（HFC）已被广泛的用作CFCs等物质的替代品，例如CF3CH2F（HFC-134a）就被用作移动式空调机组的取代物。但是和大多数HFCs和HCFCs一样，HFC-134a这种有效的温室气体，由于其对气候的改变有潜在的促进作用，所以限制了它的使用。2-5目前有两种可以考虑用作制冷剂的物质，即不饱和的HFCs（氢氟烯烃，HFOs）CF3CF=CH2（2,3,3,3-四氟丙烯，HFO-1234yf）和（Z）-CF3CF=CHF（1,2,3,3,3-五氟丙烯，HFO-1225ye）。
通常，HFOs的高的气相反应活性会导致低的温室效应势能值，即GWPs，因此，对于这类物质来说急需一种理想的降低气候改变的方法。然而，如果想要对HFOs在有关环境影响方面的商业用途做出有根据的决断就需要对其在大气层反应进程的逐个环节有全面的认识。
CF3CF=CH2和（Z）-CF3CF=CHF与OH自由基的气相反应是一个重要的大气消耗过程，其速率常数最近已被该实验室6和其他实验室公布。7，8在某些地方这些化合物与Cl原子的气相反应被认为是一个重要的大气消耗过程。6事实上氯原子的反应速率常数要比模拟OH的速率常数6-8大的多，这在一定程度上补偿了大气层中大部分领域低丰度的Cl原子。9，10