Квантово-химическое моделирование реакций каталитического превращения алканов
- Authors: Максимов А.Л.1, Гюльмалиев А.М.1, Кадиев Х.М.1
-
Affiliations:
- Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
- Issue: Vol 98, No 2 (2024)
- Pages: 117-127
- Section: СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ
- Submitted: 27.02.2025
- Published: 23.09.2024
- URL: https://permmedjournal.ru/0044-4537/article/view/669075
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453724020112
- EDN: https://elibrary.ru/RCZZKK
- ID: 669075
Cite item
Abstract
Методами квантовой химии DFT b3lyp исследована электронная структура комплекса н-гексан с кластерами алюмосиликатов ZSM-5 и Н-ZSM-5 в модели «супермолекула». Установлено, что в случае, когда заряд комплекса q=0 и окружение атома Al имеет тетраэдрическую структуру, водород, оторванный от н-гексана, образует Н2О с ОН-группой от окружения Al. В случае, когда атом Al находится в тригональном гибридном состоянии sp2, являясь сильным кислотным центром льюисовского типа, он способен оторвать от изомера гидрид-ион водорода, который, присоединяясь к атому алюминия, меняет его гибридное состояние на sp3. Скорость реакций гидрокрекинга изомеров α в зависимости от размеров пор сопоставлены со скоростью в зависимости от электрофильности изомеров ω, вычисленной методом DFT b3lyp/6-311g(d,p). Показано, что зависимости α от параметра разветвления изомеров и от индекса электрофильности ω идентичны, при этом интерпретация результатов различается: в первом случае изменением размеров пор, во втором – электронным строением алюмосиликатов и самих изомеров.
Full Text

About the authors
А. Л. Максимов
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Author for correspondence.
Email: kadiev@ips.ac.ru
Russian Federation, Москва
А. М. Гюльмалиев
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: kadiev@ips.ac.ru
Russian Federation, Москва
Х. М. Кадиев
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: kadiev@ips.ac.ru
Russian Federation, Москва
References
- Хаджиев С.Н. // Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах М.: Химия, 1982. С. 280.
- Боженков Г.В., Медведев Д.В., Рудякова Е.В., Губанов Н.Д. // Изв. ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. № 2. С. 349. DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-2-349-359.
- Шкуропатов А.В., Князева Е.Е., Пономарева О.А., Иванова И.И. // Нефтехимия. Т. 58. № 5. 2018. С. 529. doi: 10.1134/S0028242118050155.
- Rigutto M.S., van Veen R., Laurent H. // Studies in Surface Science and Catalysis. V. 168. 2007. P. 855.
- Granovsky A.A. GAMESS. V. 7.1. http://classic.chem.msu. su/gran/gamess/index.html
- Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 520 с.
- Жидомиров Г.Ж., Чувылкин И.Д. //Успехи химии. 1986. Т. LV. Вып. 3. С. 353. DOI: https://doi.org/10.1070/RC1986v055n03ABEH003178.
- Mikheikin I.D., Abronin Ι.Α., Zhidomirov G.M., Kazansky V.B. // J. Molec. Catal. 1977/78. V. 3. P. 435.
- Pelmenshchikov A.G., Zhidomirov G.Μ., Zamaraev К.I. // React. Kinet. Catal. Letters. 1982. V. 21. P. 115.
- HSC Chemistry 6. http://www.hsclchemistry.net.
- Реутов О.А. Теоретические основы органической химии. М.: Изд-во МГУ, 1964. С. 698.
- Parr R.G., Szentpaly L.V., Liu S. // J. Am. Chem. Soc. 1999. V. 121. № 9. P. 1922. doi: 10.1021/ja983494x.
- Shubin L. // J. Chem. Sci. 2005. V.117. № 5. P. 477. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02708352.
- Ralph G.P. // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 8440.
Supplementary files
