Concerted and Stepwise Reaction Mechanisms for the Addition of Ozone to Acetylene: A Computational Study
Notice bibliographique
Résumé
The mechanism of the reaction between acetylene and ozone to form a primary ozonide (POZ) in the gas phase has been studied theoretically. The concerted pathway, HCCH + O3 --> POZ, proceeds via a biradicaloid transition state TS0. The stepwise pathway is a three-step reaction, HCCH + O3 --> M1 --> M2 --> POZ, involving two biradical TSs and two biradical intermediates M1 and M2. The segment of the global potential energy surface (PES) for the concerted pathway is characterized as a R-PES, which is obtained from the restricted (R) density functional theory and Hartree-Fock-based methods. The RDFT and RHF solutions of TS0 and O3 are unstable toward spin-symmetry breaking. The wave function instability for TS0 and O3 results in a discontinuity between the R-PES and the region of the global PES encompassing the biradical TSs and the intermediates of the stepwise pathway, which are characterized with unrestricted (U) methods. The global PES is characterized separately as an U(R)-PES using a combination of the R and U methods. Several different values of barriers for the concerted pathway and the energy of concert (Ec) can be estimated due to complications arising from the discontinuity between the R- and the U(R)-PES and the existence of two different RDFT and UDFT O3 equilibrium geometries. RCCSD(T)//RDFT predicts a barrier of 8.2 kcal/mol. U(R)CCSD(T)/U(R)DFT predicts a barrier of 13.8 kcal/mol for the concerted and 15.3 kcal/mol for the stepwise pathway. Comparison between the R-PES barrier to the concerted pathway and the U(R)-PES barrier to the stepwise pathway suggests the former to be the only significant mechanism. Consideration of the energy difference between TS1, the TS for the first step of the stepwise mechanism, and TS0 within the global PES leads to a significantly smaller Ec. Geometry optimization with CASSCF and energy point calculations with MRMP2 are employed to characterize TS0 and TS1. MRMP2//CASSCF predicts the energy level of TS1 to be higher than that of TS0 by 2 kcal/mol. Analysis of experimental and computational data based on the low estimate of Ec shows that the possibility of the stepwise pathway being a secondary channel at elevated temperatures cannot be ruled out.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».