Fulltext

Theoretical Study of Thermal Cracking For Acenaphthylene Molecule

دراسة نظرية للتكسر الحراري لجزيئة الاسينفثلين

Qhatan A.Yousif قحطان عدنان يوسف --- Muthana A. Shanshal مثنى عبد الجبار شنشيل

Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم
ISSN: 20788665 24117986 Year: 2013 Volume: 10 Issue: 3عدد خاص بموتمر الكيمياء Pages: 1071-1081
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

Density Functional Theory (DFT) calculations were carried out to study the thermal cracking for acenaphthylene molecule to estimate the bond energies for breaking C8b-C5a , C5a-C5 , C5-C4 , and C5-H5 bonds as well as the activation energies. It was found that for C8b-C5a , C5-C4 , and C5-H5 reactions it is often possible to identify one pathway for bond breakage through the singlet or triplet states. The atomic charges , dipole moment and nuclear – nuclear repulsion energy supported the breakage bond .Also, it was found that the activation energy value for C5-H5 bond breakage is lower than that required for C8b-C5a , C5a-C5 , C5-C4 bonds which refer to C5-H5 bond in acenaphthylene molecule are weaker than C8b-C5a , C5a-C5 , C5-C4 bonds .It is reasonable to presume that C5-H5 bonds are broken first when a acenaphthylene molecule is exposed to thermal cracking. It seems that the characteristic planarity for the polyaromatic hydrocarbons is an important factor to acquire the molecule structure of the required stability along the reaction path . The trends in the bond energies and the configuration structures are discussed .

أستُخدمتْ حسابات نظرية دوال الكثافة (DFT) لدراسة التكسر الحراري للأواصرC8b-C5a و C5a-C5و C5-C4 وC5-H5 لجزئية الاسينفثلين. وتمَ حساب طاقة تنشيط التفاعل (Ea) وطاقة التفاعل لمسلك التفاعل (Er) لحالة البرم الأحادية ولحالة البرم الثلاثية إضافة إلى حساب قيمٌ الشحنات الذرية المكونة للآصرة قيد الكسر و كذلك عزم ثنائي القطبين و طاقة التنافر النووية ، حيث أكدت ودعَمتْ حدوث كسر الآصرة عند حالة البرم الالكتروني (الأحادي أو الثلاثي أو لكليهما ) مقابل طول الآصرة . أن قيَّمة طاقة التنشيط للآصرة C5-H5 كانت أقل بالمقارنة مع قيَّم طاقات التنشيط للأواصر C8b-C5aو C5a-C5وC5-C4 يوضح هذا أن الآصرة بين C5 وH5 تكون الأول أنكساراً في عملية التكسر الحراري بالمقارنة مع التكسر الحراري للأواصر الأخرى المدروسة .كما لوحظ أن صَفة التسطح للمركبات الهيدروكاربونية متعددة الحلقات تعدُ عاملاً مهماً لإكساب الهيئة الفراغية ( للحالة الانتقالية ولناتج التفاعل ) الاستقرار المطلوب . وَضحتْ ونُوقشتْ الهيئات الفراغية للحالة الانتقالية ولناتج التفاعل .

Keywords

C-H rupture and C-C rupture --- DFT calculations --- thermal cracking --- acenaphthylene