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Enregistrement W2610297608 · doi:10.20381/ruor-3552

The Investigation of Reactions of Atomic Metal Anions with Small Hydrocarbons and Alcohols in the Gas Phase

2014· article· en· W2610297608 sur OpenAlexaboutno aff
Jaleh Halvachizadeh

Notice bibliographique

RevueuO Research (University of Ottawa) · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueRadioactive element chemistry and processing
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGas phaseChemistryPhase (matter)MetalHydrocarbonInorganic chemistryOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Hydrocarbons are an abundant resource of carbon and hydrogen. For example, fossil can be used to produce useful organic compounds. However hydrocarbons seem to be inert. Thus, the activation of the C-H bond is a popular research area. Metals play the main role in most catalysts that convert hydrocarbons to starting materials in industry. The study of metals is important because the properties of the metal core greatly influences the reactivity of a catalyst.1 The study of the chemistry of metals in the gas phase provides valuable information about the properties of metals. This information can be expanded to the chemistry of metals in the condensed phase. Furthermore, it is often both more accurate and more manageable to study the profile of a reaction in the gas phase than in the condensed phase.2,3 There are many studies about metal cations in the gas phase due to ease of their production. However metals have low electronegativity, limiting the study of gas phase metal anions. Recently, a simple and efficient method to generate atomic metal anions was developed at the University of Ottawa in Dr. Mayer's research laboratory.4-6 Atomic metal anions of Fe-, Co-, Cu-, Ag-, Cs- and K- were generated in an electrospray ionization (ESI) source of a mass spectrometer (MS). In this thesis study generated metal anions were reacted with small hydrocarbons of pentane, 1-pentene, 2-pentene and 1-pentyne to investigate the role of different metal anions in the activation of the C-H bond. Also metal anions were reacted with small alcohols of 1-butanol, 2-butanol and 2-methyl-2-propanol to compare the results. Metal anions showed a variety of reactions with these hydrocarbons and alcohols. Fe- was the only metal anion to show the electron transfer reaction, indicating that alcohols are more electronegative than Fe- and less electronegative than other metal anions. Fe-, Co- and Ag- showed the complex formation reaction. All metal anions showed the deprotonation reaction. A deprotonation reaction follows the harpoon mechanism, the long range proton abstraction7, and depends on the gas phase acidity of fragments. The most informative reaction observed was the dehydrogenation reaction because a metal-containing fragment is observed as a product in the spectrum of this reaction. The observation of a metal-containing fragment in the spectrum is significant because it emphasizes the important role that metal anions play in this reaction. This suggests that a dehydrogenation reaction involves metal insertion into a C-H bond. Among the transition metal anions, it was observed that Fe- and Cu- are more reactive than Co- and Ag- with regards to the dehydrogenation reaction, probably because Fe- and Cu- have a greater hydrogen affinity than Co- and Ag- that facilitates the hydrogen abstraction reaction. Another reason could be that Fe- and Cu- have a greater gas phase acidity that leads to a more stable intermediate in the course of the reaction. The results of this thesis study revealed that Cs- and K- could not abstract H from these substrates, probably due to the absence of occupied d orbitals that would facilitate insertion into a C-H bond. Some metal anions not only can insert into a C-H bond of alcohols but also can insert into a C-O bond of alcohols to form metal hydroxide anions. Alcohols are more reactive than hydrocarbons with regards to reactions with metal anions because they contain a functional group. This thesis study shows that some atomic metal anions are able to activate the C-H bond and abstract two hydrogens to form a double bond in hydrocarbons. It is probable that the electronic configuration, gas phase acidity and hydrogen affinity of the metal anions governs their reactivity.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,055
Tête enseignante GPT0,294
Écart entre enseignants0,239 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2014
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