Том 21, номер 08, статья № 19

Аннотация:

Методом матричной ИК-спектроскопии проведено исследование продуктов, возникающих в тлеющем разряде в среде аргона, с небольшими добавками (0,2-0,8 мол.%) метана или циклогексана как в отсутствие, так и присутствии добавок кислорода (до 2 мол.%), при давлении 10^-1 торр. В образующихся продуктах зафиксирован ряд стабильных и лабильных электронейтральных интермедиатов, что позволило сделать выводы о протекающих реакциях с участием метана и циклогексана в условиях холодной плазмы при низком давлении. В частности, показана обратимость распада метана в условиях холодной плазмы, продемонстрирована склонность циклогексана к раскрытию цикла и получены свидетельства нерадикального механизма образования низших алкенов и олефинов из циклогексана в этих условиях.

Ключевые слова:

ИК-спектроскопия, тлеющий разряд, плазма, метан, циклогексан

Список литературы:

1. Крейдок C., Хинчклиф А. Матричная изоляция. М.: Мир, 1978. 176 с.
2. Jacox M.E. The spectroscopy of molecular reaction intermediates trapped in the solid rare gases // Chem. Soc. Rev. 2002. V. 31. N 2. P. 108-115.
3. Tevault D.E. Plasma reactions of methane in nitrogen and nitrogen/oxygen carriers by matrix isolation FTIR spectroscopy // Plasma Chem. and Plasma Process. 1985. V. 5. N 4. P. 369-390.
4. Govender M.G., Ford T.A. The infrared spectrum of matrix-isolated methane-rotation or dimerization? // J. Mol. Struct. 2000. V. 550-552. P. 445-454.
5. Sundararajan K., Sankaran K., Viswanathan K.S., Kulkarni A.D., Gadre S.R. H- Complexes of Acetylene-Ethylene: A Matrix Isolation and Computational Study // J. Phys. Chem. A. 2002. V. 106. N 8. P. 1504-1510.
6. Rytter E., Gruen D.M. Infrared spectra of matrix isolated and solid ethylene. Formation of ethylene dimmers // Spectrochim. acta. A. 1979. V. 35. N 3. P. 199-207.
7. Jacox M.E. Matrix isolation study of the infrared spectrum and structure of the CH₃ free radical // J. Mol. Spectrosc. 1977. V. 66. N 2. P. 272-287.
8. Pacansky J., Koch W., Miller M.D. Analysis of the structure, infrared spectra, and Raman spectra for methyl, ethyl, isopropyl, and tert-butyl radicals // J. Amer. Chem. Soc. 1991. V. 113. N 1. P. 317-328.
9. Mankelevich Y.A., Suetin N.V., Ashfold M.N.R., Boxford W.E., Orr-Ewing A.J., Smith J.A., Wills J.B. Chemical kinetics in carbon depositing d.c.-arc jet CVD reactors // Diamond and Related Materials. 2003. V. 12. N 3-7. P. 383-390.
10. Ayers G.P., Pullin A.D.E. The i.r. spectra of matrix isolated water species-I. Assignment of bands to (H₂O)₂, (D₂O)₂ and HDO dimer species in argon matrices // Spectrochim. acta. A. 1976. V. 32. N 10. P. 1629-1639.
11. Schriver A., Schriver-Mazzuoli L., Vigasin A.A. Matrix isolation spectra of the carbon dioxide monomer and dimer revisited // Vibrat. Specrosc. 2000. V. 23. N 1. P. 83-94.
12. Andrews L., Johnson G.L. Infrared spectra of CO…HF and N₂O…HF complexes in solid argon at 12 K // J. Chem. Phys. 1982. V. 76. N 6. P. 2875-2880.
13. Dubost H. Infrared absorption spectra of carbon monoxide in rare gas matrices // J. Chem. Phys. 1976. V. 12. N 2. P. 139-151.
14. King C.M., Nixon E.R. Matrix isolation study of hydrogen cyanide dimer // J. Chem. Phys. 1968. V. 48. N 4. P. 1685-1695.
15. Nelander B. Infrared spectrum of water formaldehyde complex in solid argon and solid nitrogen // J. Chem. Phys. 1980. V. 72. N 1. P. 77-84.
16. Jacox M.E., Milligan D.E. Spectrum and structure of the HO₂ free radical // J. Mol. Spectrosc. 1972. V. 42. N 3. P. 495-513.
17. Milligan D.E., Jacox M.E. Matrix isolation study of the infrared and ultraviolet spectra of the free radical HCO. The hydrocarbone flame bands // J. Chem. Phys. 1969. V. 51. N 1. P. 277-288.
18. Jacox M.E. Vibrational and electronic spectra of neutral and ionic combustion reaction intermediates trapped in rare-gas matrixes // Accounts of Chem. Res. 2004. V. 37. N 9. P. 727-734.
19. Lakhlifi A., Girardet C., Dahoo R., Brosset P., Gauthier-Roy B., Abouaf-Marguin L. Interpretation of the infrared spectrum of ozone trapped in inert matrices // Chem. Phys. 1993. V. 177. N 1. P. 31-44.
20. Squillacote M., Sheridan R.S., Chapman O.L., Anet F.A.L. Spectroscopic detection of the twist-boat conformation of cyclohexane // J. Amer. Chem. Soc. 1975. V. 97. N 11. P. 3244-3246.
21. Le Roy M.A. Analyse des specters d'absorption infrarouge du cyclohexane en matrice d'argon et en solution solide dans le cyclohexane deuterie // Comptes Rendus Hebdomadaires des Sceances de l'Academie des Sciences. Serie B. 1976. V. 283. P. 281-283.
22. Huang J.W., Graham W.R.M. Fourier transform infra-red study of tricarbon hydride radicals trapped in Ar at 10 K // J. Chem. Phys. 1990. V. 93. N 3. P. 1583-1596.
23. Мальцев А.К., Королев В.А., Нефедов О.М. Первое прямое ИК-спектроскопическое исследование свободного аллильного радикала // Изв. АН CCCР. Сер. хим. 1982. № 10. С. 2415.
24. BOLSIG [Электрон. прогр.]. режим доступа: http://www.siglo-kinema.com/bolsig.htm, свободный.
25. Kogelschatz U. Dielectric-barrier Discharges: Their History, Discharge Physics, and Industrial Applications // Plasma Chem. and Plasma Process. 2003. V. 23. N 1. P. 1-46.