HY分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应中加成反应的模拟研究

摘要

建立了120T HY分子筛模型,采用量子力学与分子力学(QM/MM)相结合的方法,揭示了叔丁基烷氧基团(TBA)与异丁烯/2-丁烯发生加成反应的细节,并比较了二者的异同。结果表明,叔丁基碳正离子是加成反应的过渡态,且TBA与2-丁烯分子发生加成反应的能垒值是与异丁烯反应的2倍左右。这是由于过渡态的碳正离子与异丁烯之间的电荷转移明显大于与2-丁烯的,二者之间的相互作用力更强,故过渡态能量更低。另外,由于TBA与2-丁烯发生加成反应后中心C原子稳定性降低,故需要首先生成"三角形结构"中间产物,再形成C8碳正离子,最终形成C8烷氧基团完成加成反应。