مطالعه نظری بر روی ساز و کار و سینتیک فروپاشی تک مولکولی 6،4،2-تری نیتروتولوئن (tnt)

در این مقاله، ساز و کار و سرعت تشکیل محصولات مختلف ناشی از فروپاشی حرارتی تک ملکولی tnt از لحاظ نظری مطالعه شده است. ساختار گونه های ملکولی ایجاد شده طی فرآیند مذکور با استفاده از روشهای تابعی چگالی bmk و mpwb1k جستجو و بهینه سازی شده است. سپس، ثابت سرعت تشکیل فراوردههای ناشی از واکنش بنیادی تجزیه tnt با استفاده از نظریه آماری سینتیک شیمیایی به صورت تابعی از دما و فشار محاسبه گردیده است. بر اساس نتایج محاسبات شیمی کوانتومی و بررسی سد انرژی مسیرهای مختل واکنش ، چهار مسیر از لحاظ انرژی مسیرهای مهم تجزیه ملکول tnt تشخیص داده شد و سرعت تشکیل محصولات آنها با استفاده از روشهای نظری آماری محاسبه گردید. محاسبه سرعت مسیرهای مختلف تجزیه tnt در دماهای بین 500 تا 1200 کلوین، نشان میدهد که مسیرهای غالب در واکنش بنیادی فروپاشی tnt مسیرهای شکسته شدن پیوند c-no2; و آزاد شدن رادیکال های no2 است.

theoretical studies on the mechanism and kinetics of the unimolecular decomposition reaction of 2,4,6 trinitrotoluene

theoretical kinetic studies are performed on the thermal decomposition of 2,4,6-trinitrotoluene (tnt). the geometries of the stationary points on the potential energy surface of the reaction are optimized by the bmk and mpwb1k density functional theory (dft) methods. having information on energies and molecular properties of reactants and transition-states, rrkm statistical rate theory is used to compute the rate coefficients as a function of temperature and pressure. for the bond dissociation processes, special version of rrkm theory, i. e., variable reaction coordinate-transition state theory (vrc-tst) is employed. on the basis of the calculated barrier heights, the c-no2 bond dissociation process, and the isomerization of nitro to nitrite functional group are determined as the most important reaction pathways. the computed rate coefficients show that the c-no2 bond dissociation is the dominant process and other processes have minor contributions in the unimolecular reaction of tnt.