利用步進式掃描時間解析傅式轉換紅外光譜法研究CH3C(O)OO之紅外光吸收光譜

Abstract

利用步進式掃描時間解析傅式轉換紅外光譜儀並搭配多重反射的White cell偵測CH3CO與O2反應生成的瞬態產物CH3C(O)OO與α-lactone的紅外光吸收光譜。吾人指派t,c-CH3C(O)OO在氣態的□3 (1851 cm-1)、□5 (1372 cm-1)、□6 (1169 cm-1)、□7 (1102 cm-1)與t,t-CH3C(O)OO在氣態的□3 (1862 cm-1)、□6 (1142 cm-1)、□7 (1078 cm-1)還有α-lactone在氣態的□□ (1960 cm-1)。基於理論計算B3LYP/aug-cc-pVDZ預測的振動基態與激發態轉動常數與偶極矩導數，可利用光譜模擬程式SpecView模擬出各個振動模的振轉動譜帶，其模擬光譜與實驗光譜相當吻合。這些振動模的氣態吸收波數除了t,t-CH3C(O)OO的□7振動模之外，其餘振動模的振動波數皆與Ne間質隔離光譜相差9 cm-1以內，亦與B3LYP/aug-cc-pVDZ的計算值相差2 %以內。依據譜帶的吸收面積與理論計算的紅外光吸收強度，吾人指出t,c-CH3C(O)OO較t,t-CH3C(O)OO穩定3.0 □ 0.6 kJ mol-1，以及CH3CO + O2 □ α-lactone + OH的分支比例(branch ratio)為0.04 □ 0.01。最後吾人利用簡單的動力學解釋CH3C(O)OO的消耗。