HO_2自由基与NO_2反应通道的理论研究  

Theoretical Study on the Reaction of HO_2 Radical with NO_2 by Density Functional Theory Method

作　　者：白洪涛[1] 黄旭日[1] 魏志钢[1] 李吉来[1] 孙家钟[1] 

机构地区：[1]吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室,长春130023

出　　处：《化学学报》2005年第3期196-202,共7页Acta Chimica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(No. 20103003);教育部骨干教师基金;吉林省杰出青年资助项目

摘　　要：应用密度泛函理论 DFT/B3LYP 对 HO2+NO2反应进行了研究, 在 B3LYP/6-311G**和 CCSD(T)/6-311G**水平上计算了 HO2自由基与 NO2分子反应的单重态和三重态反应势能面, 计算结果表明, 单重态反应势能面中的直接氢抽提反应机理是此反应的主要反应通道, 即 HO2自由基的氢原子转移到 NO2分子的氮原子上形成产物 P1 (HNO2+3O2), 另一个可能的反应通道是单重态反应势能面上 HO2 中的端位氧原子进攻 NO2 分子中的氮原子形成中间体 1 (HOONO2),接着中间体 1 (HOONO2)经过氢转移形成产物 P2 (trans-HONO+3O2), 以上两个反应通道都是放热反应通道, 分别放热90.14 和 132.52 kJ?mol-1.Using the density functional theory (DFT/B3LYP) method, the reaction of HO2 radical with NO2 was studied. The potential energy surfaces (PES) of the HO2+NO2 reaction were calculated at B3LYP/6-311G** and CCSD (T)/6-311G** (single-point) levels of the theory. It is shown that the direct H-extrusion reaction mechanism is the main reaction channel on the singlet PES for the title reaction, namely, a direct H-shift from the HO2 radical to the N atom of the NO2 molecule to form the product P, (HNO2 + O-3(2)). Another favorable reaction channel on the singlet PES involves that the end O atom of the HO2 radical attacks on the N atom of the NO2 molecule, forming the isomer 1 (HOONO2), then H-shift follows, producing P-2 (trans-HONO + O-3(2)). Both of the reaction channels mentioned above are exothermic with the energy of 90.14 and 132.52 kJ(.)mol(-1), respectively.

关 键 词：反应通道 NO2分子 单重态 反应势能面 B3LYP 氮原子 CCSD(T) 自由基 转移 产物 

分 类 号：O641[理学—物理化学] O643[理学—化学]