Журнал физической химии и биофизики
Открытый доступ

Абстрактный

Исследование DFT деградации хлорбензола до п-хлорфенола через стабильный гидроксопромежуточный продукт, стимулируемый монооксидами железа и марганца

Ёген Ву, Юйчэнь Чжан и Яньин Чжао

Реакционные пути для превращения хлорбензола в п-хлорфенол подробно представлены с использованием оксидов железа и марганца через промежуточное соединение гидроксо, HO–M–C6H4Cl (M=FeO, MnO). Молекулярные геометрии и электронные структуры реагентов, промежуточных соединений, переходных состояний и продуктов были оптимизированы и подробно проанализированы методами функционала плотности. Профили поверхности потенциала реакции показывают, что металоксо-виды могут активировать пара-связь C–H хлорбензола, приводя к п-хлорфенолу через последовательное образование и диссоциацию связи металл-углерод с последующим удалением атома металла (Fe или Mn). Анализ внутренней координаты реакции (IRC) показал, что не было найдено точки пересечения между высокоспиновыми и низкоспиновыми поверхностями потенциальной энергии; таким образом, не было обнаружено пересечения спинов между этими двумя поверхностями потенциальной энергии состояний. Низкоспиновая поверхность потенциальной энергии лежит выше высокоспиновой для всего пути реакции. Наше теоретическое исследование возможных путей реакции превращения хлорбензола в п-хлорфенол будет также полезно для анализа каталитических функций активации связи С–Н и образования связи металл–углерод комплексами переходных металлов.