Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Une étude DFT sur la dégradation du chlorobenzène en p-chlorophénol via un intermédiaire hydroxy stable favorisé par les monoxydes de fer et de manganèse

Yougen Wu, Yuchen Zhang et Yanying Zhao

Les chemins de réaction pour la conversion du chlorobenzène en p-chlorophénol sont présentés en détail en utilisant les monoxydes de fer et de manganèse via l'intermédiaire d'insertion hydroxo, HO–M–C6H4Cl (M=FeO, MnO). Les géométries moléculaires et les structures électroniques des réactifs, intermédiaires, états de transition et produits ont été optimisées et analysées en détail par des méthodes de densité fonctionnelle. Les profils de surface du potentiel de réaction indiquent que les espèces métaloxo peuvent activer la liaison para C–H du chlorobenzène pour conduire au p-chlorophénol via la formation successive et la dissociation de la liaison métal-carbone, suivie de l'élimination de l'atome métallique (Fe ou Mn). Les analyses des coordonnées de réaction intrinsèques (IRC) ont indiqué qu'aucun point de croisement n'a été recherché entre les surfaces d'énergie potentielle à spin élevé et à faible spin ; ainsi, aucun croisement de spin n'a été trouvé entre ces deux surfaces d'énergie potentielle d'état. La surface d'énergie potentielle à faible spin se situe au-dessus de celle à spin élevé pour l'ensemble du chemin de réaction. Notre étude théorique sur les voies de réaction possibles pour la conversion du chlorobenzène en p-chlorophénol sera également utile pour analyser les fonctions catalytiques de l’activation de la liaison C–H et de la formation de liaisons métal–carbone par les complexes de métaux de transition.