十溴二苯乙烷热解机理的理论研究

龙洋; 汪峣; 姜宇; 黄金保; 欧建开; 段文婧; 田双

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.03.007

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (03) : 33 -38. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.03.007

理论与研究

十溴二苯乙烷热解机理的理论研究

龙洋 ¹ ,
汪峣 ¹ ,
姜宇 ¹ ,
黄金保 ²^,^* ,
欧建开 ² ,
段文婧 ² ,
田双 ²

作者信息 +

Theoretical Study on Pyrolysis Mechanism of Decabromodiphenyl Ethane

Yang LONG ¹ ,
Yao WANG ¹ ,
Yu JIANG ¹ ,
Jin-bao HUANG ²^,^* ,
Jian-kai OU ² ,
Wen-jing DUAN ² ,
Shuang TIAN ²

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摘要

为了深入了解十溴二苯乙烷（DBDPE）热解机理以及主要产物演化过程，采用密度泛函理论（DFT）方法M06-2X/6-311G（d，p）研究DBDPE热降解反应机理，设计DBDPE热解可能的反应路径，并对其反应路径进行动力学和热力学计算。结果表明：DBDPE单分子初始热解主要以脂肪族H₂C—CH₂键的断裂为主，形成大量的五溴苄基自由基；C_aromatic—Br键断裂产生溴自由基是竞争反应通道，溴自由基与五溴苄基自由基能进一步反应生成五溴苄基溴。初始反应产生的五溴苄基自由基和溴自由基能促进DBDPE的分解，均以抽提脂肪族H₂C—CH₂键上氢原子为主，反应能垒分别为21.9 kJ/mol和38.3 kJ/mol，导致五溴甲苯、五溴苯乙烯、六溴苯和溴化氢的形成。在DBDPE与氢自由基热解反应中，氢自由基的加入降低了DBDPE热解的反应能垒，其中将氢自由基加到C_aromatic—CH₂键的苯环碳上的反应能垒为最低（17.9 kJ/mol），其热解反应的主要产物为溴化氢、溴化二苯乙烷和溴化单芳香族化合物等。