NO2硝化正己烷及其理论计算

作者：李星彦; 王墨; 戴璇; 彭新华; 唐双凌^*

来源：化工进展, 2021, 40(10): 5491-5498.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-2225

• 烷烃
• 二氧化氮
• 硝化反应
• 计算化学
• 自由基

对NO2硝化正己烷的反应进行了研究,分别考察了反应温度、摩尔比和反应时间的影响。结果表明:在反应温度为120℃、正己烷与NO2摩尔比为1∶2、反应时间为4h的反应条件下,正己烷转化率可达85.9%。通过密度泛函理论(DFT)研究了NO2硝化正己烷的反应机理,在B3LYP/6-311++G(3df,2pd)//B3LYP/6-31G*计算水平下精确计算了三个可能反应途径的活化能(Ea)。计算结果表明:该反应决速步骤为NO2中O原子进攻正己烷中的H原子,其中2-硝基己烷和3-硝基己烷为主要产物,且计算结果与实验结果一致。分子几何结构、原子电荷和IR振动频率的数据表明C—H键的断裂和N—H键的形成是一个协同过程,参与硝化反应的原子C(5)、H(7)、O(22)、O(23)和N(21)的分子几何参数及其原子电荷有明显的变化。

• 单位
  南京理工大学; 生物工程学院