Estudio cinético teórico de la reacción de SO2 con intermediarios de Criegee derivados de la ozonólisis del isopreno

VALENTIN, VILLARREAL; BRACCO, LARISA L. B.; MARIA EUGENIA TUCCERI

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica. Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica.; 2023

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

IntroducciónUna de las principales vías de degradación del Isopreno en la atmósfera es la reacción con el ozono troposférico (ozonólisis), donde a partir de este proceso se generan Intermediarios de Criegee entre los que se encuentran MVKOs (óxidos de metil vinil cetona) y MACROs (óxidos de metacroleína). Es sabido que estos compuestos pueden estabilizarse y reaccionar con especies atmosféricas que modifican la capacidad oxidativa de la troposfera, contribuyen a la formación de material particulado y afectan la calidad del aire. Estudios recientes publicaron las primeras medidas de la constante de velocidad para la reacción de SO2 con MVKOs y MACROs, pero sus mecanismos no han sido explorados aún en detalle1,2.En el caso de los MVKOs, sólo se reportó la vía de reacción para el canal que da SO3, y para los MACROs, no hay información disponible. Teniendo en cuenta el interés ambiental y la limitación experimental asociada a la detección y seguimiento de estas especies, en este trabajo, se presenta un estudio teórico detallado del mecanismo y la cinética de las reacciones de SO2 con MVKOs y MACROs.ResultadosEn el esquema se representa la superficie de energía potencial para la reacción de MVKO syn trans + SO2, que resulta similar para todos los confórmeros de los distintos intermediarios. Los cálculos se realizaron al nivel de teoría DLPNO-CCSD(T)/6-311++g(3df,3pd)//M08HX/6-311++g(3df,3pd) y se analizaron los rendimientos de reacción para todos los canales mediante la teoría RRKM.ConclusionesHasta el momento se encontró que para las reacciones de SO2 con los MVKOs explorados las posibles vías de reacción son los canales 1 y 2, siendo el canal 2 el mayoritario, con un rendimiento mayor al 90 %, en excelente acuerdo con los resultados experimentales reportados1. Para la reacción de SO2 con los MACROs, se encontraron resultados similares para los canales 1 y 2, y se está explorando un tercer canal para la formación de un ácido orgánico.Referencias1) Caravan R. L., et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 2020, 117, 9733-9740.2) Lin YH., Yin C., Takahashi, K., et al., Commun. Chem., 2021, 4, 1-20.