Reakciómechanizmus felderítés ab initio MD módszerekkel = Reaction mechanisms from ab initio MD methods

Stirling, András (2012) Reakciómechanizmus felderítés ab initio MD módszerekkel = Reaction mechanisms from ab initio MD methods. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 68360_ZJ1.pdf Download (60kB) | Preview

Abstract

A 2007-2011 években az OTKA támogatásával a következő témák indultak el: 1) CO2 hidrolízise a) semleges és b) bázikus körülmények között. 2) A Wacker folyamat lépéseinek vizsgálata: a) a katalitikusan aktív [PdCl2(C2H4)(H2O)] komplex képződésének mechanizmusa; b) a hidroxipalladáció mechanizmusa; c) a hidridtranszfer mechanizmusa. 3) Pt(II) hidrátszférájának vizsgálata. 4) A Pechmann reakció mechanizmusának vizsgálata. 5) Intramolekuláris átrendeződések vizsgálata ab initio MD szimulációkkal. 6) Frusztrált komplexek reakciói a) gázfázisú számításokkal; b) oldatfázisú szabadenergia számításokkal. 7) Pirit felszín oxidációjának vizsgálata. A témákban megjelölt kémiai folyamatok reakciómechanizmusát felderítettük, és az egyes elemi lépésekhez tartozó szabadenergiagátakat megadtuk. A legérdekesebb és legközérthetőbb eredménynek azt tartom, hogy megmutattuk, a CO2 vízben nem a tankönyvekben szereplő szénsavat adja első lépésben, hanem egy ionpárrá alakul (HCO3- + H3O+), ami egy következő lépésben alakul át szénsavvá. Tehát így látszódna a szódavíz képződése egy atomi felbontású (vagyis szimulációs) mikroszkóp alatt. | Between 2007-2011 the following topics have been started with the present OTKA support: 1) CO2 hydrolysis a) in water and b) at higher pH. 2) Studies of the Wacker process: a) formation of the catalytically active [PdCl2(C2H4)(H2O)] species; b) the hydroxy-palladation step; c) mechanism of the beta-hydride transfer. 3) ab initio MD study of the hydrated Pt(II) cation in water. 4) Theoretical study on the mechanism of the Pechmann process. 5) ab initio MD studies of intramolecular rearrangements. 6) Properties and reactions of frustrated Lewis pairs in a) gas-phase; b) in solution. 7) Investigation of the oxidation of defective pyrite surface. The main motif of the present projects is to explore the reaction mechanism of the elementary steps constituting the processes and to determine the corresponding activation free energy barriers. In my opinion the most interesting and presumably most popular result obtained within the present OTKA support is what we have found for CO2: its dissolution in water does not follow the typical textbook picture of the H2CO3 formation in a single step. Instead first it forms an ion pair (HCO3- + H3O+), which in a subsequent step gives H2CO3. This is how a very precise microscope (like atomistic simulations) would show the process of preparing sparkling water.

Actions (login required)

Edit Item