すす生成に関わる不飽和炭化水素ラジカルの反応に関する研究

不饱和烃自由基参与烟尘生成的反应研究

• 批准号: 11J08664
• 负责人: 松木 亮
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08664/
• 关键词: 燃焼; 不飽和炭化水素ラジカル; 反応機構; すす; 多環芳香族炭化水素

不飽和炭化水素ラジカルが関与する反応素過程について、実験及び計算化学に基づく検討を以下の通り行い、燃焼における芳香族環形成の反応機構を明らかにした。1.アリル、プロパルギル、ベンジル、及びオルトキシリルラジカルといった、共鳴安定化ラジカルを対象として、それらの再結合反応の速度定数を、パルスレーザー光分解-キャビティリングダウン吸収分光法装置を用いて、295-800Kにおいて測定した。個々の反応速度定数を正確に決定し、それぞれ負の温度依存性を示すことを明らかにした。また、測定された速度定数を比較することによって、異種のラジカル同士の交差再結合反応における幾何平均則や、ラジカルのサイズと再結合反応速度定数の関係についての経験則を実証することができた。2.量子化学計算を用いて、共鳴安定化ラジカルの再結合反応や、共鳴安定化ラジカルと炭化水素分子との反応によって、新たな環が形成される反応経路を明らかにした。また、それぞれの反応の速度定数を統計理論に基づく解析によって求め、定量的な反応機構を構築した。その結果、ベンジルラジカルとプロパルギルラジカルの反応や、共鳴安定化ラジカルとオルトベンザインとの反応が、燃焼における重要な環成長ステップであることが示唆された。3.上記素反応に関する研究結果を元に、芳香族環生成・成長過程の詳細な化学反応モデルを構築し、トルエン熱分解からの芳香族成長過程をシミュレートした。その結果、二環及び三環化合物の生成過程に関する既報の実験結果を再現することができた。また、反応経路を解析することによって、共鳴安定化ラジカルの反応が、芳香族環の成長に主要な貢献をしていることを明らかにした。

Unsaturated hydrocarbon chain reaction and reaction processes are discussed in basic, practical and computational chemistry. The reaction mechanisms for aromatic ring formation are discussed in detail. 1. The application of absorption spectroscopy apparatus in the range of 295-800K for the determination of the velocity of absorption spectra in the range of 295-800K. The temperature dependence of the reaction speed is determined correctly. The relationship between the speed determination and the geometric mean of the differential equation is verified by comparing the speed determination and the geometric mean of the differential equation. 2. Quantum chemical calculations are used to investigate the effects of resonance stabilization, recombination, and recombination on the molecular structure of carbon atoms, as well as the formation of new rings. The speed determination of the system is based on statistical theory, analysis and quantitative analysis. As a result, the resonance stability of the combustion system is very important. 3. The results of the above studies show that the formation and growth of aromatic rings are based on chemical reactions, and the formation and growth of aromatic rings are based on thermal decomposition. The results of this study are related to the formation of bicyclic and tricyclic compounds. The main contribution of the reaction mechanism, resonance stabilization mechanism and aromatic ring growth mechanism is discussed.

项目成果

Computational study on the recombination reaction between benzyl and propargyl radicals

• DOI: 10.1002/kin.20625
• 发表时间: 2012-03-01
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL KINETICS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Matsugi, Akira;Miyoshi, Akira
• 通讯作者: Miyoshi, Akira

Kinetics of the self-reactions of benzyl and o-xylyl radicals studied by cavity ring-down spectroscopy

• DOI: 10.1016/j.cplett.2011.11.043
• 发表时间: 2012-01
• 期刊: Chemical Physics Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: A. Matsugi;A. Miyoshi

C2H3+O2の反応機構

C2H3+O2反应机理

• 发表时间: 2011
• 作者: 松木亮;三好明
• 通讯作者: 三好明

HCO formation in the C2H3+O2 reaction

C2H3 O2 反应中 HCO 的形成

• 发表时间: 2011
• 作者: Akira Matsugi;Akira Miyoshi
• 通讯作者: Akira Miyoshi