Overtone-Induced Decarboxylation: A Potential Sink for Atmospheric Diacids
Notice bibliographique
Résumé
Atmospheric photochemistry induced by solar excitation of vibrational overtone transitions has recently been demonstrated to be of importance in cleaving weak bonds (in HO(2)NO(2)) and inducing intramolecular rearrangement followed by reaction (in H(2)SO(4)). Here, we propose another potentially important process: the decarboxylation of organic acids. To demonstrate this possibility, we have calculated the decarboxylation pathways for malonic acid and its monohydrate. The barrier to the gas-phase decarboxylation was calculated to be in the range 26-28 kcal/mol at the B3LYP/6-311++G(3df,3pd) level of theory, in good agreement with previous results. The transition state is a six-membered ring structure which is accessed via concerted O-H and C-C stretches; excitation of v(OH) > or = 3 of either one of the OH stretching modes is sufficient to supply the energy needed for the decarboxylation. A low-energy isomer of the malonic acid-water complex forms an eight-membered, multiply hydrogen bonded structure, bound by 3-6 kcal/mol, somewhat less stable than the lowest energy, six-membered ring isomer. Decarboxylation of such complexes uses water as a catalyst; the water accepts an acidic proton from one malonic acid group and transfers a proton to the carbonyl of the other acid group. The barrier for this process is 20-22 kcal/mol, suggesting that complexes excited to v(OH) > or = 2 possess sufficient energy to react. Using estimated absorption cross sections for the OH overtone transitions, we suggest that the overtone-induced decarboxylation of malonic acid and its water complex is competitive with wet deposition of the acid and with gas-phase reaction with OH for removal of the acid.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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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
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