《表2 两个体系下生成脂肪链结构的分子种类对比Tab.2 Comparison of the types of molecules with aliphatic chain in two system

《表2 两个体系下生成脂肪链结构的分子种类对比Tab.2 Comparison of the types of molecules with aliphatic chain in two system   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《火焰中脂肪链结构生成的反应分子动力学模拟》


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两个体系都是研究六苯并苯(C24H12)成核过程中脂肪链结构的生成.模拟过程中不会出现由小分子形成苯环,因而为了研究生成脂肪链结构的数量及种类随时间的变化,将碳原子数大于24并且存在时间超过20 ps的分子定义为带有脂肪链结构的分子.基于此标准,首先统计了两个体系中生成的脂肪链结构的分子种类,按照含不同的碳原子数进行分类统计.由表2可知,乙炔体系中每个组分的分子种类都比乙烯体系多.乙炔体系中在C25、C26、C28~C34、C48及以上组分下都有6种不同的分子,而乙烯体系中只在C25组分下有5种分子种类,C28~C34组分没有,其余组分的分子种类也都低于乙炔体系.同时,乙炔体系中生成的带有脂肪链结构的分子数量远远多于乙烯体系.图2a所示乙炔体系峰值对应的时间为1 ps,不满足脂肪链结构形成的标准,因而乙炔体系中C25组分最多达到5个,而乙烯体系最多只有2个.图2b所示乙炔体系中C26组分最多达到8个,而乙烯体系中的C26组分的个数最多才达到3个,其余组分的分子数基本维持在1个.图3所示总的带有脂肪链结构的分子数随时间的变化,乙炔体系最终带有脂肪链的分子数稳定在12左右,乙烯体系稳定在2个,说明乙炔更利于脂肪链结构的形成,从而更有利于初始碳烟的形成.原因是乙烯中碳原子是sp2杂化,而乙炔中碳原子的杂化方式是sp杂化,随着杂化轨道中s成分的增加,电子云更靠近C原子核,因而乙炔中的碳原子对C—H键上的电子吸引力更强,使乙炔中的C—H键易发生异裂而脱去氢离子.所以相对于乙烯,乙炔更容易脱氢形成活性位点,从而更容易与多环芳香烃发生反应,促进碳烟中脂肪链结构的形成.