钒硼双原子阳离子活化甲烷研究

摘要：

3d过渡金属物种活化甲烷的研究已有较多报道,但人们对3d前过渡金属物种与甲烷反应体系的报道非常少,与之相关的甲烷活化机理的认识仍然非常有限.在本工作中,我们通过气相质谱实验和密度泛函理论计算证实了VB+离子可以在热碰撞条件下活化甲烷产生氢气和碳硼化合物,由于强的静电相互作用,甲烷活化优先发生在VB+离子的V原子位点.甲烷的活化转化涉及二态反应性,在反应的入口处需要经历从高自旋六重态到低自旋四重态的自旋反转.由于V―CH3以及B―H化学键较强,H3C―H键断裂以V―B单元协同插入而非单个V或B原子插入C―H键的方式进行.对VB+活化甲烷的机理认识可以为新型3d过渡金属催化剂活化甲烷的研究提供理论基础.

关键词：甲烷活化、前过渡金属、硼、质谱、密度泛函理论

所属期刊栏目：35

分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金91645203, 21773253;中国博士后科学基金2017M611002;北京市自然科学基金2182092;中国科学院青年创新促进会基金2018041

在线出版日期：2019-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1014-1020