羟基自由基和三硝基甲苯反应的密度泛函理论研究

摘要

采用密度泛函理论研究了羟基自由基与三硝基甲苯(TNT)的反应机理.在B3LYP/6-31G(d)水平下对反应复合物、过渡态和产物进行了几何结构优化,并进行了振动频率计算,分析了反应过程的几何构型的变化和稳定性.研究表明,羟基自由基加成反应中,TNT甲基间位碳位置加成是主反应通道;抽氢反应中,甲基氢的抽取是主反应通道.在羟基自由基与TNT反应形成的6条反应通道中,羟基自由基和甲基氢的反应活化能最低,为7.25kJ/mol,预示优先发生甲基氢抽取反应.最后从热力学角度证明了羟基自由基和苯环上硝基反应相比加成和抽氢反应较难发生.