SBA-15分子筛负载对甲苯磺酸催化合成过氧化二异丙苯的性能和反应过程模拟 高等学校化学学报    2024, 45 (6): 20240067-.   DOI:10.7503/cjcu20240067

Fig.5 Potential energy profiles for α⁃MS reacted with CHP in stepwise reaction pathways

正文中引用本图/表的段落

为了模拟在对甲苯磺酸催化作用下α-MS和CHP的反应过程， 采用能够很好描述有机分子反应的明尼苏达泛函M06-2X对基态S₀势能面上的反应物（即α-MS）， CHP和TsOH 3个分子构成的反应复合物， 以及其反应过程中可能涉及的过渡态和中间体进行完全优化. 由于该反应的成断键过程中可能会涉及双自由基， 在计算中同时加入了非限制性开壳层近似以及对称性破损技术. 同时计算反应路径， 即IRC（Intrinsic Reaction Coordinate）来确认优化得到的过渡态连接正确的反应物和产物. 通过计算优化得到了两条反应路径， 对于异步协同反应路径（图4）， 反应物α-MS， CHP和TsOH只需要经过一个过渡态（TS）即可完成α-MS与CHP之间的反应. TS虚频是-169i， 其振动模式表明TS对应的是TsOH中 O7—H_c的伸缩振动、 α-MS的C2与TsOH中H_c之间的伸缩振动、 α-MS的C1与CHP的O8的伸缩振动以及TsOH的O6与CHP的H_d之间的伸缩振动. 对于分步反应路径（图5）， 反应物需要经过两个过渡态， 即TS1和TS2， 以及一个中间体Int完成整个反应. TS1和TS2的虚频分别是-379i和-110i， 其振动模式表明TS1对应的是TsOH中O7—H_c的伸缩振动以及α-MS的C2与TsOH中H_c之间的伸缩振动， 而TS2对应的是α-MS的C1与CHP的O8之间的伸缩振动以及TsOH的O7与CHP的H_d之间的伸缩振动.

本文的其它图/表

• Table 1  Catalytic activity of different catalysts
• Fig.1  Effect of catalyst dosage(A), reaction time(B), feed ratio(C), reaction temperature(D), TsOH solution concentration(E) on DCP synthesis and recycle stability of of TsOH/SBA⁃15(F)
• Fig.2  XRD patterns(A) and FTIR spectra(B) of SBA⁃15 and TsOH/SBA⁃15
• Fig.3  SEM image of TsOH/SBA⁃15(A), NH₃⁃TPD patterns(B) of SBA⁃15 and TsOH/SBA⁃15 and N₂ adsorption⁃desorption isotherms and pore size distributions(insets) of SBA⁃15(C) and TsOH/SBA⁃15(D)
• Fig.4  Potential energy(ΔE) curves of α⁃MS reacted with CHP in asynchronous synergistic reaction pathways
• Fig.6  Variation profiles of key geometrical structure parameters along reaction coordinates on asynchronous synergistic reaction pathways(A) and stepwise reaction pathways(B)