Estudio teórico de la energética y degradación atmósférica de alquenos halogenados de interés medioambiental

Abstract

Los propanos halogenados tienen uso amplio en la industria química para varias aplicaciones, en esta práctica y debido a la alta presión de vapor que tienen estos compuestos , pasan a la atmósfera de forma inevitable. Estos compuestos son ajenos a la composición del aire y por tanto lo contaminan. Para mitigar su impacto de manera eficiente, es necesario conocer la estabilidad de estas sustancias y los mecanismos de degradación posibles. Para aumentar la información disponible sobre su reactividad, se realizó un estudio teórico de las descomposiciones térmicas del 1,1-dicloropropano y del 2,2-dicloropropano a temperaturas entre 400 y 1400 K, ya que existe controversia en la literatura acerca los valores cinéticos experimentales existentes para la degradación térmica de estos alcanos diclorados. Se realizaron cálculos mecano - cuánticos utilizando el método BMK acoplada al conjunto de bases 6-311++G(3df, 3pd) que implementa la teoría del funcional de la densidad y métodos ab initio para estudiar los mecanismos posibles de descomposición. Se determinó que la vía energéticamente más favorable corresponde a la reacción de deshidrocloración de ambos compuestos. Estas vías presentan barreras de aproximadamente 53 kcal/mol entre reactivos y estado de transición. Los canales que involucran ruptura del enlace C - Cl fueron desestimados por presentar entalpías de reacción a 0K de aproximadamente 25 kcal/ mol por encima de los canales con barrera. Finalmente se derivaron las constantes de velocidad en el límite de alta presión para las vías más favorables energéticamente mediante la teoría del estado de transición canónica. Los resultados obtenidos permiten respaldar ciertos datos de la literatura.