Theoretical prediction of the heats of formation of C2H 5Ȯ radicals derived from ethanol and of the kinetics of β-C-C scission in the ethoxy radical

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 111, Issue 1, 2007, Pages 113-126

  Matus, Myrna H ^a   Nguyen, Minh Tho ^a,b   Dixon, David A ^a  

^a UNIVERSITY OF ALABAMA   (United States)

^b UNIVERSITY OF LEUVEN   (Belgium)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COUPLED-CLUSTER THEORY CCSD(T) CALCULATIONS; ETHOXY RADICALS; THERMOCHEMICAL PARAMETERS;

ETHANOL; EXTRAPOLATION; FREE RADICALS; REACTION KINETICS; SET THEORY;

CARBON;

EID: 33847092167     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp064086f     Document Type: Article

References (109)

1. Kerr, R. A.; Service, R. F. Science 2005, 309, 101.
2. Hileman, B. Chem. Eng. News 2006, 84 (7), 70.
3. (a) Fernando, S.; Hanna, M. Energy Fuels 2004, 18, 1695.
4. (b) Farrell, A. E.; Plevin, R. J.; Turner, B. T.; Jones, A. D.; O'Hare, M.; Kammen, D. M. Science 2006, 311, 506.
5. Atkinson, R.; Baulch, D. L.; Cox, R. A.; Hampson, R. F.; Kerr, J. A.; Rossi, M. J.; Troe, J. J. Phys. Chem. Ref. Data, Monograph 2 1997, 26, 521.
6. Sander, S. P.; Friedl, R. R.; Ravishankara, A. R.; Golden, D. M.; Kolb, C. E.; Kurylo, M. J.; Huie, R. E.; Orkin, V. L.; Molina, M. J.; Moortgat, G. K.; Finlayson-Pitts, B. J. Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Atmospheric Studies: Evaluation Number 14; JPL Publication 02-25; National Aeronautics and Space Administration, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology: Pasadena, CA, 2003; http://jpldataeval.jpl.nasa.gov/ pdf/JPL_02-25._rev02.pdf.
7. Johnson, R. D., Ill; Hudgens, J. W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19874.
8. (a) Buckley, E.; Whittle, E. Trans. Faraday Soc. 1962, 58, 529 and 536.
9. (b) Tarr, A. M.; Whittle, E. Trans. Faraday Soc. 1964, 60, 2039.
10. (a) Walsh, R.; Benson, S. W. J. Am. Chem. Soc. 1964, 88, 3480.
11. (b) Golden, D. M.; Benson, S. W. Chem. Rev. 1969, 69, 125.
12. Alfassi, Z. B.; Golden, D. M. J. Phys. Chem. 1972, 76, 3314.
13. McMillen, D. F.; Golden, D. M. Ann. Rev. Phys. Chem. 1982, 33, 493.
14. Lias, S. G.; Bartmess, J. E.; Liebman, J. F.; Holmes, J. L.; Levin. R. D.; Mallard, W. G. J. Phys. Chem. Ref. Data 1988, 17, Suppl. No. 1.
15. Meier, U.; Grotheer, H. H.; Riekert, G.; Just, Th. Chem. Phys. Lett. 1985, 115, 221.
16. Ellison, G. B.; Engelking, P. C.; Lineberger, W. C. J. Phys. Chem. 1982, 86, 4873.
17. Holmes, J. L.; Lossing, F. P.; Mayer, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9723.
18. Ruscic, B.; Berkowitz, J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 10936.
19. Ervin, K. M.; Gronert, S.; Barlow, S. E.; Gilles, M. K.; Harrison, A. G.; Bierbaum, V. M.; DePuy, C. H.; Lineberger, W. C.; Ellison, G. B. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5750.
20. Dyke, J. M.; Groves, A. P.; Lee, E. P. F.; Niavaran, M. H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 373.
21. DeTuri, V. F.; Ervin, K. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6911.
22. Berkowitz, J.; Ellison, G. B.; Gutman, D. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2744.
23. In ref 5, ref 10 given above was quoted for this value, but the original reference is ref 9.
24. Fulle, D; Hamann, H. F.; Hippler, H.; Jänsch, C. P. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1997, 101, 1433.
25. Ruscic, B.; Boggs, J. E.; Burcat, A.; Császár, A. G.; Demaison, J.; Janoscheck, R.; Martin, J. M. L.; Morton, M. L.; Rossi, M. J.; Stanton, J. F.; Szalay, P. G.; Westmoreland, P. R.; Zabel, F.; Bérces, T. J. Phys. Chem. Ref. Data 2005, 34, 573.
26. Ramond, T. M.; Davico, G. E.; Schwartz, R. L.; Lineberger, W. C. J. Chem. Phys. 2000, 112, 1158.
27. Sosa, C.; Schlegel, H. B. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7007.
28. Curtiss, L. A.; Lucas, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3392.
29. (a) Espinosa-García, J. Chem. Phys. Lett. 1997, 278, 209.
30. (b) Villà, J.; González-Lafont, A.; Lluch, J. M.; Corchado, J. C.; Espinosa-García, J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 7266.
31. Yamada, T.; Bozzelli, J. W.; Lay, T. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 7646.
32. Sumathi, R.; Carstensen, H. H.; Green, W. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8969.
33. Ervin, K. M.; DeTuri, V. F. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9947.
34. Rauk, A.; Boyd, R. J.; Boyd, S. L.; Henry, D. J.; Radom, L. Can. J. Chem. 2003, 81, 431.
35. Xu, Z. F.; Park, J.; Lin, M. C. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6593.
36. De Yonker, N. J.; Cundari, T. R.; Wilson, A. K. J. Chem. Phys. 2006, 124, 114104.
37. (a) Batt, L. Int. J. Chem. Kinet. 1979, 11, 977.
38. (b) Wijnen, M. H. J. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 2394.
39. (c) Wijnen, M. H. J. J. Am. Chem. Soc. 1960, 82, 3034.
40. (d) Thynne, J. C. J.; Leggett, C. J. Chem. Soc. A 1970, 1188.
41. (e) Batt, L.; Milne, R. T. Int. J. Chem. Kinet. 1977, 1, 549.
42. Hoyermann, K.; Olzmann, M.; Seeba, J.; Viscolcz, B. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5692.
43. Caralp, F.; Devolder, P.; Fittschen, C.; Gomez, N.; Hippler, H.; Mereau, R.; Rayez, M. T.; Striebel, F.; Vizcolcz, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 2935.
44. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 1987, 87, 5968.
45. Allendorf, N. D.; Melius, C. F. J. Phys. Chem. 1993, 97, 720.
46. Ochterski, J. W.; Peterson, G. A.; Montgomery, J. J. A. J. Chem. Phys. 1996, 104, 2598.
47. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7221.
48. (a) Somnitz, H.; Zellner, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 1899.
49. (b) Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 1907.
50. Holbrook, K. A.; Pilling, M. J.; Robertson, S. H. Unimolecular Reactions, 2nd ed.; Wiley: Chichester, U.K., 1996.
51. Steinfeld, J. I.;Francisco, J. S.; Hase, W. L. Chemical Kinetics and Dynamics, 2nd ed.; Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1999.
52. Faulhaber, A. E.; Szupunar, D. E.; Kautzman, K. E.; Neumark, D. M. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10239.
53. (a) Dixon, D. A.; Francisco, J. S. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 185.
54. (b) Dixon, D. A.; de Jong, W. A.; Peterson, K. A.; Christe, K. O.; Schrobilgen, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8627 and references therein.
55. (c) Pollack, L.; Windus, T. L; de Jong, W. A.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6934.
56. Matus, M. H.; Nguyen, M. T.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8864.
57. Frenkel, M.; Kabo, G. J.; Marsh, K. N.; Roganov, G. N.; Wilhoit, R. C. Thermodynamics of organic compounds in the gas state; Thermodynamics Research Center: College Station, TX, 1994; Vol. 1.
58. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
59. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Celani, P.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Korona, T.; Lindh, R.; Lloyd, A. W.; McNicholas, S. J.; Manby, F. R.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; Palmieri, P.; Pitzer, R. M.; Rauhut, G.; Schütz, M.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T. MOLPRO-2002, a package of initio programs; Universität Stüttgart, Stüttgart, Germany, University of Birmingham: Birmingham, United Kingdom, 2002.
60. Peterson, K. A.; Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1994, 100, 7410.
61. Shimanouchi, T. Tables of Molecular Vibrational Frequencies', Consolidated Volume 1, NSRDS NBS-39; U.S. Department of Commerce, National Technical Information Service: Washington, DC, 1972.
62. Serallach, A. Meyer, R.; Günthard, Hs. H. J. Mol. Spectrosc. 1974, 52, 94.
63. Jacox, M. E. J. Phys. Chem. Ref. Data 2003, 32, 1.
64. Grev, R. S.; Janssen, C. L.; Schaefer, H. F., III. J. Chem. Phys. 1991, 95, 5128.
65. Coussan, S.; Bouteiller, Y.; Perchard, J. P.; Zheng, W. Q. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5789.
66. (a) Helgaker, T.; Klopper, W.; Koch, H.; Nagel, J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9639.
67. (b) Halkier, A.; Helgaker, T; Jørgensen, P.; Klopper, W.; Koch, H.; Olsen, J.; Wilson, A. K. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243.
68. Davidson, E. R.; Ishikawa, Y.; Malli, G. L. Chem. Phys. Lett. 1981, 84, 226.
69. Moore, C. E. Atomic energy levels as derived from the analysis of optical spectra, Volume 1, H to V; U.S. National Bureau of Standards Circular 467; U.S. Department of Commerce, National Technical Information Service, COM-72-50282: Washington, DC, 1949.
70. Handy, N. C.; Yamaguchi, Y.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4481.
71. Crawford, T. D.; Sherrill, C. D.; Valeev, E. F.; Schaefer, H. F. PSI 3.2 Program (2003).
72. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7764.
73. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1063.
74. Marenich, A. V.; Boggs, J. E. J. Mol. Struct. 2006, 780, 163.
75. Iijama, T. J. Mol. Struct. 1989, 212, 137.
76. (a) Kuchitsu, K. Structure Data of Free Polyatomic Molecules; Landolt-Borstein, New Series; Springer: New York. 1998; Vol. II/25.
77. (b) Liu, X.; Damo, C. P.; Lin, T. Y. D.; Foster, S. C.; Misra, P.; Yu, L.; Miller, T. A. J. Chem. Phys. 1989, 93, 2266.
78. Chase, M. W., Jr. NIST-JANAF Tables, 4th ed. J. Phys. Chem. Ref. Data Mono. 1998, 9, Suppl. 1.
79. Gurvich, L. V.; Veyts, I. V.; Alcock, C. B. Thermodynamic Properties of Individual Substances, 4th ed.; Hemisphere Publishing Corp.: New York, 1991; Vol. 2.
80. (a) Allendorf, M. D. http://www.ca.sandia.gov/HiTempThermo, 2004.
81. (b) Fockengerb, C.; Weston, R. E.; Muckerman, J. T. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8415.
82. Ma, N. L.; Smith, B. J.; Radom, L. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5804.
83. Smith, B.; Nguyen, M. T.; Radom, L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1452.
84. Finney, C. D.; Harrison, A. G. Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 1972, 9, 221.
85. Tao, W.; Klemm, R. B.; Nesbitt, F. L.; Stief, J. L. J. Phys. Chem. 1992, 96, 104.
86. Ruscic, B.; Berkowitz, J. J. Chem. Phys. 1991, 95, 4033.
87. 2OH. The latter is -4.25 ±0.31 kcal/mol as reported in ref 6.
88. Dobe, S. Berces, T.; Turanyi, T.; Marta, F.; Grussdorf, J.; Temps, F.; Wagner, H. Gg. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19864.
89. Marenich, A. V.; Boggs, J. E. J. Chem. Phys. 2003, 119, 10105.
90. Osborn, D. L.; Leahy, D. J. Leahy, Ross, E. M.; Neumark, D. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 235, 484.
91. (a) Ramond, T. M.; Davico, G. E.; Schwartz, R. L.; Lineberger, W. C. J. Chem. Phys. 2000, 112, 1158.
92. (b) Blanksby, S. J.; Ellison, G. B. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 255.
93. Curtiss, L. A.; Kock, L. D.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 95, 4040.
94. r using UCCSD(T)/CBS energies.
95. Dyke, J. M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1987, 83, 69.
96. Nee, M. J.; Osterwalder, A.; Zhou, J.; Neumark, D. M. J. Chem. Phys. 2006, 125, 014306.
97. Foster, S. C.; Misra, P.; Lin, T. D.; Damo, C. P.; Carter, C. C.; Miller, T. A. Phys. Chem. 1986, 90, 6766.
98. Hunter, E. P. L.; Lias, S. G. J. Phys. Chem. Ref. Data 1998, 27, 413.
99. Ruscic, B.; Wagner, A. F.; Harding, L. B.; Asher, R. L.; Feller, D.; Dixon, D. A.; Peterson, K. A.; Song, Y.; Qian, X.; Ng, C.-Y.; Liu, J.; Chem, W.; Schwenke, D. W. J. Phys. Chem. 2002, 106, 2727.
100. (a) Pitzer, K. S.; Gwinn, W. D. J. Chem. Phys. 1942, 10, 428.
101. (b) Li, J. C. M.; Pitzer, K. S. J. Chem. Phys. 1956, 60, 428.
102. Ayala, P. Y.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2314.
103. Wigner, E. Z. Z. Phys. Chem. B 1932, 19, 203.
104. Skodje, R. T.; Truhlar, D. J. J. Chem. Phys. 1981, 85, 624.
105. Baulch, D. L.; Cobos, C. J.; Cox, R. A.; Esser, C.; Frank, P.; Just, Th.; Kerr, J. A.; Pilling, M. J.; Troe, J.; Walker, R. W.; Warnatz, J. J. Phys. Chem. Ref. Data 1992, 21, 411.
106. Heicklen, J. Adv. Photochem. 1988, 14, 177.
107. Choo, K. Y.; Benson, S. W. Int. J. Chem. Kinet. 1981, 13, 833.
108. Baldwin, A. C.; Barker, J. R.; Golden, D. M.; Hendry, D. G. J. Phys. Chem. 1977, 87, 2483.
109. KHIMERA, Version 3.2: A software tool for calculations of chemical reactions thermodynamics and kinetics from first principles; Kintech, Kinetic Technologies, Ltd., Moscow, 2003. http://www. kintech.ru/.