ESTUDIO CINÉTICO TEÓRICO DE LA REACCIÓN ENTRE CF3CH2OCF3 Y RADICALES OH

Resumen

Introducción

Los hidrofluoréteres (HFE) son variantes de los hidrofluorocarbonos oxigenados, empleados para sustituir a los clorofluorocarbonos. Como aplicaciones más frecuentes se encuentra el uso como agentes refrigerantes, de transferencia de calor, de limpieza, entre otros [1]. La oxidación atmosférica de estas sustancias, ocurre principalmente por medio de la reacción con los radicales OH [2]. Con el objetivo de contribuir en el conocimiento de la química atmosférica de los HFE, se presenta en esta comunicación un estudio cinético teórico de la reacción entre CF₃CH₂OCF₃ y radicales OH.

Resultados y conclusiones

Se encontró que la cinética de la reacción de abstracción de átomos de hidrógeno de CF₃CH₂OCF₃ por radicales OH procede a través de una barrera electrónica, como se puede observar en la Fig. 1. Las constantes de velocidad se determinaron entre 200 y 1000 K mediante la Teoría del Estado de Transición y se corrigieron por efecto túnel empleando el método de Wigner. La información estructural, espectroscópica y termoquímica necesaria para estas estimaciones se derivó de cálculos con los funcionales de la densidad BMK y M06-2X, acoplados al conjunto de bases 6-311++G(3df, 3pd). Como puede verse en la Fig. 2, los resultados preliminares encontrados muestran un comportamiento no Arrhenius, cuya dependencia con la temperatura, se ajustó por medio de la expresión de tres parámetros de Zheng y Truhlar, incluida en la Fig. 2.

Figura 1. Diagrama esquemático de la superficie de energía potencial para la reacción entre CF₃CH₂OCF₃ y radicales OH obtenido al nivel BMK/6-311++G(3df,3pd).

Figura 2. Constantes de velocidad para la reacción entre CF₃CH₂OCF₃ y radicales OH determinadas al nivel BMK/6-311++G(3df,3pd).

En síntesis, se determinaron las constantes de velocidad de la reacción entre CF₃CH₂OCF₃ y radicales OH por primera vez. El resultado derivado a 298 K, de 2,6x10^-15 cm³ moléc^-1 s^-1, compara muy bien con los de 1x10^-15 y 9,1x10^-15 cm³ moléc^-1 s^-1, reportados para las reacciones con OH de los éteres relacionados CF₃CHFOCF₃ y CF₃CH₂FOCHF₂, respectivamente [3].

Referencias

• Tsai, W.T., Hazard. Mater., 2005, 119, 69-78.
• Lily, M., et al., Environ., 2021, 249,118247.
• Oyaro, N., et al., Phys. Chem. A, 2005, 109, 2, 337–346.