Theoretical study on NO₃-initiated oxidation of acenaphthene in the atmosphere

Author： Qu Xiaohui Zhang Qingzhu Wang Wenxing

ISSN： 1480-3291

Source： Canadian Journal of Chemistry, Vol.86, Iss.2, 2008-02, pp. : 129-137

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Abstract

Acenaphthene is widespread and toxic, and thus of substantial environmental concern. The reaction with NO₃ radicals is an important atmospheric loss process of acenaphthene at night time. In this work, the mechanism for the NO₃-initiated atmospheric oxidation reaction of acenaphthene has been studied using high level molecular orbital theory. Geometries of all the related species have been optimized at the MPWB1K level with the 6–31G(d,p) basis set. The single-point energy calculations have been carried out at the MPWB1K/6–311+G(3df,2p) level. The possible secondary reactions were also studied. Several energetically favorable reaction pathways were revealed for the first time.Key words: acenaphthene, NO₃ radicals, reaction mechanism, product information, oxidation degradation.L’acénaphtène est toxique et très répandu et, d’un point de vue environnemental, il soulève donc beaucoup d’inquiétudes. La réaction des radicaux NO₃ est un processus atmosphérique important de perte de l’acénaphtène durant la nuit. Dans ce travail, faisant appel à la théorie des orbitales molécules à un niveau élevé, on a étudié le mécanisme de la réaction d’oxydation atmosphérique de l’acénaphtène initiée par le NO₃. Les géométries de toutes les espèces reliées ont été optimisées au niveau MPWBIK avec un ensemble de base 6-31G(d,p). Les calculs d’énergie ponctuelle ont été réalisés au niveau MPWB1K/6-311+G(3df,2p). On a aussi étudié les réactions secondaires potentielles. On a mis en évidence pour la première fois plusieurs voies réactionnelles énergétiquement favorables.Mots-clés : acénaphtène, radicaux NO₃, mécanisme réactionnel, information sur le produit, dégradation par oxydation.[Traduit par la Rédaction]