Complex mechanism of the gas phase reaction between formic acid and hydroxyl radical. Proton coupled electron transfer versus radical hydrogen abstraction mechanisms

Journal of the American Chemical Society

Volumn 126, Issue 31, 2004, Pages 9809-9820

  Anglada, Josep M ^a  

^a DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL CHEMISTRY   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACIDS; ELECTRONS; GASES; HIGH TEMPERATURE APPLICATIONS; HYDROGEN; PROTONS; QUANTUM THEORY;

COMPLEX MECHANISMS; FORMIC ACIDS; GAS PHASE REACTIONS; MECHANICAL CALCULATIONS;

REACTION KINETICS;

FORMIC ACID; HYDROGEN; HYDROXYL RADICAL;

ARTICLE; COMPLEX FORMATION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON TRANSPORT; ENTHALPY; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MECHANICS; PHASE TRANSITION; QUANTUM MECHANICS; REACTION ANALYSIS; TEMPERATURE DEPENDENCE;

EID: 3543090487     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja0481169     Document Type: Article

References (78)

1. Legrand, M.; Angelis, M. D. J. Geophys. Res. 1995, 100, 1445.
2. Grosjean, D. Environ. Sci. Technol. 1989, 23, 1506.
3. Puxbaum, H.; Rosenberg, C.; Gregori, M.; Lanzerstorfer, C.; Ober, E.; Winiwarter, W. Atmos. Environ. 1988, 22, 1841.
4. Sanhueza, E.; Santana, M.; Hermoso, M. Atmos. Environ. 1992, 26A, 1421.
5. Granby, K.; Christensen, C. S.; Lohse, C. Atmos. Environ. 1997, 31, 1403.
6. Kesselmeier, J. J. Atmos. Chem. 2001, 39, 219.
7. Talbot, R. W.; Beecher, K. M.; Harriss, R. C.; III, W. C. J. Geophys. Res. 1988, 93, 1638.
8. Talbot, R. W.; Andreae, M. O.; Berresheim, H.; Jacob, D.; Beecher, H. M. J. Geophys. Res. 1990, 95, 16799.
9. Kawamura, K.; Ling, L.; Kaplan, I. R. Environ. Sci. Technol. 1985, 19, 1082.
10. Su, F.; Calvert, G.; Shaw, H. H. J. Phys. Chem. 1980, 84, 239.
11. Jacob, D. J.; Wofsy, S. C. J. Geophys. Res. 1988, 93, 1477.
12. Neeb, P.; Horie, O.; Moortgat, G. K. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 6778.
13. Grosjean, E.; Andrade, J. B. d.; Grosjean, D. Environ. Sci. Technol. 1996, 30, 975.
14. Atkinson, R.; Finlayson, B. J.; Jr., J. N. P. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 7592.
15. Atkinson, R. Atmos. Environ. 1990, 24A, 1.
16. Granby, K.; Egelov, A. H.; Nielsen, T.; Lohse, C. J. Atmos. Chem. 1997, 28, 195.
17. Zetzsch, C.; Stuhl, F. In Proceeding of the Second European Symposium; Versino, B., Ott, H., Eds.; Reidel: Dordrecht, 1982; p 129.
18. Wine, P. H.; Astalos, R. J.; III, R. L. M. J. Phys. Chem. 1985, 89, 2620.
19. Jolly, G. S.; McKenney, D. J.; Singleton, D. L.; Paraskevopoulos, G.; Bossard, A. R. J. Phys. Chem. 1986, 90, 6557.
20. Dagaut, P.; Wallington, T. J.; Liu, R.; Kurylo, M. J. Int. J. Chem. Kinet. 1988, 20, 331.
21. Singleton, D. L.; Paraskevopoulos, G.; Irwin, R. S.; Jolly, G. S.; Mckenney, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 7786.
22. Benson, S. W. Thermochemical Kinetics; 2nd ed. ed.; Wiley-Interscience: New York, 1976.
23. Smith, I. W. M.; Ravishankara, A. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4798.
24. Hansen, J. C.; Francisco, J. S. ChemPhysChem 2002, 3, 833.
25. Alvarez-Idaboy, J. R.; Mora-Diez, N.; Boyd, R. J.; Vivier-Bunge, A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2018.
26. Galano, A.; Alvarez-Idaboy, J. R.; Ruiz-Santoyo, M. E.; Vivier-Bunge, A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9520.
27. Torrent-Sucarrat, M.; Anglada, J. M. ChemPhysChem 2004, 5, 183.
28. Olivella, S.; Anglada, J. M.; Sole, A.; Bofill, J. M. Chem. Eur. J. 2004, in press.
29. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265.
30. Hehre, W. J.; Radom, L.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. A. In Ab Initio Molecular Orbital Theory; John Wiley: New York, 1986; p 86.
31. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
32. Ishida, K.; Morokuma, K.; Kormornicki, A. J. Chem. Phys. 1977, 66, 2153.
33. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 2154.
34. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523.
35. Moeller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618.
36. Frisch, M. J.; Head-Gordon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 1990, 166, 281.
37. Head-Gordon, M.; Head-Gordon, T. Chem. Phys. Lett. 1994, 220, 122.
38. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 1987, 87, 5968.
39. Roos, B. O. Adv. Chem. Phys. 1987, 69, 399.
40. Anglada, J. M.; Bofill, J. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 243, 151.
41. Buenker, R. J.; Peyerimhoff, S. D. Theor. Chim. Acta 1975, 39, 217.
42. Buenker, R. J.; Peyerimhoff, S. D. In New Horizons of Quantum Chemistry; Lowdin, P. O., Pullman, B., Eds.; D. Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1983; Vol. 35, p 183.
43. Cizek, J. Adv. Chem. Phys. 1969, 14, 35.
44. Barlett, R. J. J. Phys. Chem. 1989, 93, 1963.
45. Pople, J. A.; Krishnan, R.; Schlegel, H. B.; Binkley, J. S. Int. J. Quantum Chem. XIV 1978, 545.
46. Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 757, 479.
47. Dunning, T. H. J. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
48. Kendall, R. A.; Dunning, T. H., Jr.; Harrison, R. J. Chem. Phys 1992, 6769.
49. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553.
50. Bader, R. F. W. Atoms in Molecules. A Quantum Theory; Clarendon Press: Oxford, United Kingdom, 1990.
51. Truong, T. N.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1990, 93, 1761.
52. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewsk, V. G.; Montgomery, J. A. J.; Stratmann, R. E.; Buran, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Rega, N.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G. A. L.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. G. 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. M. W. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A.; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2002.
53. Schmidt, M. W.; Baldrige, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S,; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S. J.; Windus, T. L.; Duouis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347.
54. Duncan, W. T.; Troung, T. N.; http://therate.hec.utah.edu, downloaded September 2000.
55. Bader, R. F. W.; http://www.chemistry.mcmaster.ca/aimpac, downloaded May 2002.
56. Shaftenaar, G.; Noordik, J. H. J. Comput.-Aided Mol. Desing 2000, 123.
57. http://webbook.nist.gov/chemistry.
58. Kim, E. H.; Bradforth, S. E.; Arnold, D. W.; Metz, R. B.; Neumarkd, D. M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 7801.
59. Feller, D.; Dixon, D. A.; Francisco, J. S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1604.
60. Ruscic, B.; Schwarz, M.; Berkowitz, J. J. Chem. Phys. 1989, 91, 6780.
61. Ruscic, B.; Litorja, M. Chem. Phys. Lett. 2000, 316, 45.
62. Francisco, J. S. J. Chem. Phys. 1997, 107, 9039.
63. Feller, D.; Huyser, E. S.; Borden, W. T.; Davidson, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1983, 705, 1459.
64. Anglada, J. M.; Crehuet, R.; Bofill, J. M. Chem. Eur. J. 1999, 5, 1809.
65. Aoyagi, M.; Kato, S. J. Chem. Phys. 1988, 88, 6409.
66. Forster, R.; Frost, M.; Fulle, D.; Hamann, H. F.; Hippler, H.; Schlepegrell, A.; Troe, J. J. Chem. Phys. 1995, 103, 2949.
67. Frost, M. J.; Sharkey, P.; Smith, I. W. M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 12254.
68. Lester, M. I.; Pond, B. V.; Anderson, D. T.; Harding, L. B.; Wagner, A. F. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9889.
69. Fulle, D.; Hamann, H. F.; Hippler, H.; Troe, J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 983.
70. Rauk, A.; Yu, D.; Armstrong, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8222.
71. Rauk, A.; Yu, D.; Borowski, P.; Roos, B. Chem. Phys. Lett. 1995, 197, 73.
72. Peyerimhoff, S. D.; Skell, P. S.; May, D. D.; Buenker, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 704, 4515.
73. Huber, K. P.; Herzberg, G. Molecular Spectra and Molecular Structure.; van Nostrand: 1979; Vol. 4.
74. Herzberg, G. Electronic Spectra and Electronic Structure of Polyatomic Molecules; Van Nostrand Reinhold Co.: New York, 1966.
75. Li, Y.; Francisco, J. S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7963.
76. Hamprecht, F. A.; Cohen, A. J.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6264.
77. Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 3162.
78. Sodupe, M.; Bertrán, J.; Rodriguez-Santiago, L.; Baerends, E. J. J. Phys. Chem. A. 1999, 103, 166.