Theoretical study of water-assisted reaction between methane and nitrosonium cation
Notice bibliographique
Résumé
The water-assisted reaction between CH 4 and NO + has been studied employing post Hartree–Fock and density functional theory methods. Two reaction pathways were considered: (i) a frontside NO + attack on the C–H bond of methane with retention of configuration and (ii) a backside attack with inversion of configuration. The first pathway leads to a thermodynamically more favorable hydrate of N-protonated nitrosomethane, and the second one leads to its O-protonated isomer. The catalytic effect of a single water molecule is expressed in decreasing the activation energy for the elementary step by about a factor of two for the frontside mechanism and by a factor of four to five for the backside one when compared with the calculated literature data on water-free methane nitrosation. The combination of the activation strain model of reactivity and the energy decomposition analysis reveals that the activation barriers are largely determined by the relative stability of the termolecular reactant complexes. The crucial factor that stabilizes these complexes comes from the electrostatic attraction. The catalytic effect of the key water molecule is decreased with introduction of additional one or two explicit water molecules, which form a coordinate O→N bonding with NO + . On the contrary, an additional water molecule hydrogen bonded to the key catalytic water molecule enhances the catalytic effect.
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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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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