HY催化C4烷基化中异丁烯质子化反应的分子模拟

摘要

采用MS QMERA中QM和MM(量子力学和分子力学)相结合的方法,选用84T HY分子筛簇模型,研究了HY分子筛催化C4烷基化反应中异丁烯质子化反应过程.结果表明,异丁烯首先吸附在分子筛上形成π-络合物,再通过正碳离子的过渡态生成表面烷氧基团;质子化反应的活化能能垒为98.74 kJ/mol,比单纯H+进攻异丁烯的能垒高.过渡态时烷基片段的正电荷数最高(0.675 e),且过渡态构象对应于势垒的最高点,极易向反应物或产物转化;同时,过渡态时Al-O1和Al-O2的键长大致相等,而在反应物和生成物时的键长差异较大,表明处于过渡态的正碳离子不稳定.