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1、石油學(xué)報(bào)(石油加工)2013年8月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTIoN)第29卷第4期文章編號:1001—8719(2013)04—0549—062一庚烯碳正離子移位及環(huán)化反應(yīng)的分子模擬于寧龍軍,馬愛增,周涵,代振宇,趙曉光,趙毅(中國石化石油化工科學(xué)研究院,北京100083)摘要:采用基于密度泛函理論的量子化學(xué)方法,研究了催化重整過程中2一庚烯生成碳正離子及碳正離子的移位和環(huán)化過程。結(jié)果表明,在L酸活性中心作用下,2一庚烯中與雙鍵相連的仲碳上cH鍵優(yōu)先發(fā)生異裂反應(yīng),主要產(chǎn)
2、物為2一庚烯一4一碳正離子;隨碳正離子的位置從C向c、C(6]、c逐步移動,烯烴碳正離子能量逐漸增高,碳正離子移位的反應(yīng)能壘在104.88-120.80kJ/tool。2-庚烯一4一碳正離子和2一庚烯一5一碳正離子中的碳正離子容易發(fā)生移位,生成2一庚烯一6一碳正離子;2-庚烯6一碳正離子和2庚烯一7一碳正離子容易發(fā)生五元環(huán)環(huán)化或六元環(huán)環(huán)化反應(yīng),反應(yīng)能壘為54.89~59.05kJ/mol。相對碳正離子繼續(xù)移位生成2一庚烯一7一碳正離子,2一庚烯一6一碳正離子優(yōu)先發(fā)生環(huán)化反應(yīng),因此2一庚烯催化重整的主要產(chǎn)物具有五元環(huán)分子結(jié)構(gòu)。關(guān)
3、鍵詞:2-庚烯;碳正離子;環(huán)化反應(yīng);分子模擬中圖分類號:TE624文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1001-8719.2013.04.001MoleculeSimulationofTranspositiOnsandCyclizationReactionsfor2-HepteneCarboniumYUNing,LONGJun,MAAizeng,ZHoUHan,DAIZhenyu,ZHAOXiaoguang,ZHAOYi(ResearchInstituteofPetroleumProcessing,SINOPE
4、C,Beijing100083,China)Abstract:Basedondensityfunctionaltheory(DFT)quantumchemicalmethods,theprocessofcarboniumtranspositionandcyclizationreactionsof2-heptenecarboniumwasstudied.TheresultsshowedthatintheexistofLewisacidtheheterolyticdissociationoftheCHbondonthesecond
5、arycarbonnexttothedoublebondin2-heptenemoleculeoccurredpreferentiallytoobtainthemainproductof2-heptene-4一carbonium.WiththecarboniumtranspositionstepbystepfromC(4)toC(5),C(6),C(7)in2-heptenecarbonium,theenergyofheptene—carboniumsgraduallyincreased,andtheenergyofreact
6、ionbarrierofcarboniumtranspositionswasintherangeof104.88—120.80kJ/too1.2-Heptene?!?—carboniumand2-heptene——5—carboniumcouldeasilybecome2-heptene—6—carboniumbythecarboniumtransposition,and2-heptene一6一carboniumand2-heptene一7一carboniumcouldeasilybecomefivememberedringo
7、rsixmemberedringproductsbycyclizationwiththeenergyofreactionbarrierintherangeof54.89—59.05kJ/mo1.2-Heptene一6一carboniumpreferredtocyclizetofivememberedringproductratherthantotransposeto2一heptene一7一carbonium.SOthemainproductofthecatalyticreformingof2-heptenewasoffivem
8、emberedringstructure.Keywords:2-heptene;carbonium;cyclizationreactions;molecularsimulation在催化重整過程中,提高烷烴脫氫環(huán)化生成苯、甲苯和二甲苯(BTX)的轉(zhuǎn)化率是提高芳烴產(chǎn)收稿日期:2