view in publisher's site

Theoretical study on the desulfurization mechanisms of thiophene and benzothiophene under inert and oxidative atmospheres

Highlights•Under oxygen atmosphere, SO2 is from the Diels-Alder reaction of thiophene-sulfones.•Under Ar, the Diels-Alder reaction of thiophenes can become a potential removal method.•·OH radical and oxygen can lower the C-S bond strength in thiophenes.AbstractA detailed theoretical study of desulfurization mechanisms of thiophene and benzo thiophene was performed under inert and oxidative atmospheres. Density functional theory (DFT) was used to investigate the 13 reaction pathways of their desulfurization mechanisms under these two atmospheres. The feasibility of each reaction was analyzed thermodynamically and kinetically. The calculated results show that it is thermodynamically and kinetically unfavorable for thiophenes to desulfurize under inert atmosphere, if a H2 directly attacks their S atoms and C-S bonds. This is resulted by their extremely high energy barriers and high reaction energies. However, the desulfurization mechanisms of thiophenes may be thermodynamically dominated by Diels-Alder reaction under inert atmosphere. Compared with inert atmosphere, it is much easier for thiophenes to desulfurize under oxidative atmosphere. The reason is that C-S bond strength of thiophenes-OH and sulfones is much lower than that of thiophenes based on Mayer bond order (MBO) analysis. It is found that thiophenes oxidation desulfurization is very possibly initiated by oxidative agent OH rather than thiophenes C-S bond directly attacked by O2. In addition, Diels-Alder reaction between thiophene sulfones can also possess very low barrier reaction pathways.

مطالعه نظری مکانیزم‌های سولفورزدایی تیوفن و بنزوتیوفن تحت اتمسفر خنثی و اکسیداتیو

نکات برجسته * تحت اتمسفر اکسیژن، SO۲ از واکنش دایلز - آلدر سولفیدهای تیوفن است. تحت آرگون، واکنش دایلز - آلدر تری فنول ها می‌تواند به یک روش حذف بالقوه تبدیل شود. رادیکال - OH و اکسیژن می‌توانند استحکام پیوند C - S را در تیوفنول ها کاهش دهند. واکنش بررسی نظری دقیقی از مکانیزم‌های سولفورزدایی تیوفن و بنزوتیوفن تحت اتمسفر خنثی و اکسیداتیو انجام شد. نظریه تابعی چگالی (DFT)برای بررسی ۱۳ مسیر واکنش مکانیزم‌های سولفورزدایی آن‌ها تحت این دو اتمسفر استفاده شد. امکان‌سنجی هر واکنش از نظر ترمودینامیکی و جنبشی آنالیز شد. نتایج محاسبه‌شده نشان می‌دهند که اگر یک H۲ مستقیما به اتم‌های S و پیوندهای C - S آن‌ها حمله کند، از نظر ترمودینامیکی و کینتیکی برای تیوفنول ها برای سولفورزدایی تحت اتمسفر خنثی نامطلوب است. این امر ناشی از موانع انرژی بسیار بالای آن‌ها و انرژی‌های واکنش بالا است. با این حال، مکانیزم‌های سولفورزدایی تیوفن‌ها ممکن است از نظر ترمودینامیکی تحت سلطه واکنش دایلز - آلدر تحت اتمسفر خنثی باشد. در مقایسه با اتمسفر خنثی، برای تیوفن‌ها بسیار آسان‌تر است که تحت اتمسفر اکسیداتیو سولفورزدایی شوند. دلیل آن این است که قدرت پیوند C - S تری فنول ها - OH و سولفون‌ها بسیار کم‌تر از قدرت پیوند تری تیوفنول ها براساس آنالیز مرتبه پیوند مایر (MBO)است. مشخص شده‌است که اکسیداسیون تیوفن‌ها سولفورزاسیون با عامل اکسیداتیو OH به جای پیوند تیفن‌ها C - S که به طور مستقیم توسط O۲ مورد حمله قرار می‌گیرد، بسیار محتمل است. بعلاوه، واکنش دایلز - آلدر بین سولفیدهای تیوفن نیز می‌تواند مسیرهای واکنش مانع بسیار پایینی داشته باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Fuel Technology
  • ترجمه مقاله Fuel Technology
  • مقاله تکنولوژی سوخت
  • ترجمه مقاله تکنولوژی سوخت
  • مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • ترجمه مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • ترجمه مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Organic Chemistry
  • ترجمه مقاله Organic Chemistry
  • مقاله شیمی آلی
  • ترجمه مقاله شیمی آلی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.