Estudio teórico sobre los mecanismos y la cinética del ácido nitroso con el intermediario Criegee aromático más...

Área de la Ciencia:

• Química de la atmósfera
• La cinética química
• Química computacional

Sus antecedentes:

• El ácido nitroso (HONO) es un contaminante atmosférico significativo.
• Los intermediarios aromáticos de Criegee, como PhCHOO, son especies clave en los procesos de oxidación atmosférica.
• Los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno (NOC) derivados de las reacciones HONO contribuyen a la formación de aerosoles.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de reacción y la cinética entre HONO y el intermediario aromático más simple de Criegee (PhCHOO).
• Elucidar las vías de reacción dominantes y su contribución a la formación de NOC.
• Proporcionar conocimientos teóricos sobre la generación de aerosoles atmosféricos.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT) para explorar las superficies de energía potencial.
• Se utilizó la teoría del estado de transición (TST) para determinar las constantes de velocidad de reacción.
• Se utilizó el modelado computacional para analizar las vías de reacción y las energías de activación.

Principales resultados:

• La vía de cicloadición que forma heterozonida tiene una alta energía de activación y una constante de velocidad baja, lo que indica que no es una reacción dominante.
• Las vías de transferencia y cicloadición de átomos de oxígeno pueden producir ácido nítrico (HNO3) y ácido benzoico.
• La transferencia de átomos de hidrógeno es la vía dominante, produciendo nitrito de metilo hidroperoxido de fenilo (Ph-HPMN) con la energía de activación más baja y una constante de velocidad significativa (5,68 × 10−13 cm3 molécula−1 s−1).

Conclusiones:

• La reacción entre HONO y PhCHOO se rige principalmente por la vía de transferencia de átomos de hidrógeno.
• Este estudio identifica el Ph-HPMN como un producto clave de la reacción de HONO con los intermediarios aromáticos de Criegee.
• Los hallazgos ofrecen una base teórica para comprender la formación de NOC a partir de la ozonólisis del estireno y compuestos similares en presencia de HONO.