Combined crossed molecular beam and theoretical studies of the N( 2D) + CH4 reaction and implications for atmospheric models of Titan

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 113, Issue 42, 2009, Pages 11138-11152

  Balucani, Nadia ^a   Bergeat, Astrid ^a,b   Cartechini, Laura ^a   Volpi, Gian Gualberto ^a   Casavecchia, Piergiorgio ^a   Skouteris, Dimitris ^a   Rosi, Marzio ^a  

^a UNIVERSITY OF PERUGIA   (Italy)

^b INSTITUT DES SCIENCES MOLÉCULAIRES   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CALCULATIONS; ELECTRONIC STRUCTURE; GROUND STATE; MASS SPECTROMETRY; MOLECULAR BEAMS; PLANTS (BOTANY); POTENTIAL ENERGY; QUANTUM CHEMISTRY;

AB-INITIO ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS; CROSSED MOLECULAR BEAMS; ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS; ENERGY PARTITIONING; GROUND-STATE DOUBLET; MASS SPECTROMETRIC DETECTION; TIME-OF-FLIGHT ANALYSIS; TRANSLATIONAL ENERGY DISTRIBUTIONS;

ISOMERS;

EID: 70350165096     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp904302g     Document Type: Article

References (105)

1. Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Atmospheric Studies. Evaluation No. 15; JPL Publication 06-12, Jet Propulsion Laboratory: Pasadena, CA, 2006.
2. Yung, Y. L.; DeMore, W. B. Photochemistry of Planetary Atmospheres; Oxford University Press: New York, 1998.
3. Van Regemorter, T.; Larsson, K. Phys. Chem. A 2009, 113, 3274.
4. Shah, Z. M.; Mainwood, A. Diam. Relat. Mater. 2008, 17, 1307.
5. Kshirsagar, S. T.; Kshirsagar, R. B.; Patil, P. S.; Kulkami, A.; Mandate, A. B.; Gaikwad, A. B.; Gokhale, S. P. Diam. Relat. Mater. 2005, 14, 232.
6. Smith, J. A.; Wills, J. B.; Moores, H. S.; Orr-Ewing, A. J.; Ashfold, M, N. R.; Mankelevich, Y. A.; Suetin, N. V. J. Appl. Phys. 2002, 92, 672.
7. Mankelevich, Y. A.; Suetin, N. V.; Smith, J. A.; Ashfold, M. N. R. Diam. Relat. Mater. 2002, 11, 567.
8. Smith, J. A.; Rosser, K. N.; Yagi, H.; Wallace, M. I.; May, P. W.; Ashfold, M. N. R. Diam. Relat. Mater. 2001, 10, 370.
9. Pintassilgo, C. D.; Jaoul, C.; Loureiro, J.; Belmonte, T.; Czerwiec, T. J. Phys. D-Appl, Phys. 2007, 40, 3620.
10. Baulch, D. L.; Bowman, C. T.; Cobos, C. J.; Cox, R. A.; Just, T.; Kerr, J. A.; Pilling, M. J.; Stocker, D.; Troe, J.; Tsang, W.; Walker, R. W.; Warnatz, J. J. Phys. Chem. Ref. Data 2005, 34, 757.
11. Alagia, M.; Aquilanti, V.; Ascenzi, D.; Balucani, N.; Cappelletti, D.; Cartechini, L.; Casavecchia, P.; Pirani, F.; Sanchini, G.; Volpi, G. G. Isr. J. Chem. 1997, 37, 329.
12. Balucani, N.; Alagia, M.; Cartechini, L.; Casavecchia, P.; Volpi, G. G.; Sato, K.; Takayanagi, T.; Kurosaki, Y. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4443.
13. Balucani, N.; Cartechini, L.; Alagia, M.; Casavecchia, P.; Volpi, G. G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5655.
14. Casavecchia, P.; Balucani, N.; Cartechini, L.; Capozza, G.; Bergeat, A.; Volpi, G. G. Faraday Discuss. 2001, 119, 27.
15. Balucani, N.; Casavecchia, P.; Banares, L.; Aoiz, F. J.; GonzalezLezana, T.; Honvault, P.; Launay, J. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 817.
16. Balucani, N.; Cartechini, L.; Capozza, G.; Segoloni, E.; Casavecchia, P.; Volpi, G. G.; Aoiz, F. J.; Bañares, L.; Honvault, P.; Launay, J.-M. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 013201.
17. Alagia, M.; Balucani, N.; Cartechini, L.; Casavecchia, P.; Volpi, G. G.; Pederson, L. A.; Schatz, G. C.; Lendvay, G.; Harding, L. B.; Hollebek, T.; Ho, T.-S.; Rabitz, H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 8857.
18. Balucani, N.; Alagia, M.; Cartechini, L.; Casavecchia, P.; Volpi, G. G.; Pederson, L. A.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2414.
19. Balucani, N.; Casavecchia, P. Orig. Life Evol. Biosph. 2006, 36, 443.
20. Schofield, K. J. Phys. Chem. Ref. Data 1979, 8, 723.
21. Herron, J. T. J. Phys. Chem. Ref. Data 1999, 28, 1453.
22. Bertrand, C.; van. Tiggelen, P. J. J. Phys. Chem. 1974, 78, 2320.
23. Guillaume, P.; François, C.; van Tiggelen, P. J. Bull. Soc. Chim. Belg. 1983, 92, 633.
24. Schmatjko, K. J.; Wolfram, J. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1978, 82, 419.
25. Miller, J. A.; Bowman, C. T. Prog. Energy Combust. Sci. 1989, 15, 287.
26. Manaa, M. R.; Yarkony, D. R. Chem. Phys. Lett. 1992, 188, 352.
27. Yung, Y.; Allen, M.; Pinto, J. Astrophys. J. Suppl. Ser. 1984, 55, 465.
28. Toublanc, D.; Parisot, J.; Brillet, J.; Gautier, D.; Raulin, F.; McKay, C. Icarus 1995, 113, 2.
29. Lara, L. M.; Lellouch, E.; López-Moreno, J. J.; Rodrigo, R. J. Geophys. Res. 1996, 101, 23261.
30. Lebonnois, S.; Toublanc, D.; Hourdin, F.; Rannou, P. Icarus 2001, 152, 384.
31. Wilson, E. H.; Atreya, S. J. Geophys. Res. 2004, 109, E06002.
32. Lavvas, P. P.; Coustenis, A.; Vardavas, I. M. Planet. Space Sci. 2008, 56, 27.
33. Lavvas, P. P.; Coustenis, A.; Vardavas, I. M. Planet. Space Sci. 2008, 56, 67.
34. Black, G.; Slanger, T. G.; St. John, G. A.; Young, R. A. J. Chem. Phys. 1969, 51, 116.
35. Fell, B.; Rivas, I. V.; McFadden, D. L. J. Phys. Chem. 1981, 85, 224.
36. Umemoto, H.; Hachiya, N.; Matsunaga, E.; Suda, A.; Kawasaki, M. Chem. Phys. Lett. 1998, 296, 203.
37. Takayanagi, T.; Kurosaki, Y.; Sato, K.; Misawa, K.; Kobayashi, Y.; Tsunashima, S. J. Phys. Chem. A 1999, 703, 250.
38. Umemoto, H.; Kimura, Y.; Asai, T. Chem. Phys. Lett. 1997, 264, 215.
39. Umemoto, H.; Nakae, T.; Hashimoto, H.; Kongo, K.; Kawasaki, M. J. Chem. Phys. 1998, 109, 5844.
40. Kurosaki, Y.; Takayanagi, T.; Sato, K.; Tsunashima, S. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 254.
41. Takayanagi, T.; Kurosaki, Y.; Yokoyama, K. Int. J. Quantum Chem. 2000, 79, 190.
42. Jursic, B. S. Int. J. Quantum Chem. 1999, 71, 481.
43. Takayanagi, T.; Kurosaki, Y. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 492, 151.
44. Balucani, N. Int. J. Mol. Sci. 2009, 10, 2304.
45. Alagia, M.; Balucani, N.; Casavecchia, P.; Stranges, D.; Volpi, G. G. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 575.
46. Balucani, N.; Capozza, G.; Leonori, F.; Segoloni, E.; Casavecchia, P. Int. Rev. Phys. Chem. 2006, 25, 109.
47. Herron, J. T.; Huie, R. E. J. Phys. Chem. 1968, 72, 2538.
48. Umemoto, H.; Sugiyama, K.; Tsunashima, S.; Sato, S. S. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1985, 58, 3076.
49. (a) Becke, A. D. J. Phys. Chem. 1993, 98, 5648.
50. (b) Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chablowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
51. (a) Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
52. (b) Woon D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358.
53. (c) Kendall, R. A.; Dunning, T. H., Jr.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796.
54. (a) Gonzales, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 2154.
55. (b) J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523.
56. (a) Bartlett, R. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 1981, 32, 359.
57. (b) Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479.
58. (c) Olsen, J.; Jorgensen, P.; Koch, H.; Balkova, A.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1996, 104, 8007.
59. (a) Martin, J. M. L.; de Oliveira, G. J. Chem. Phys. 1999, 111, 1843.
60. (b) Parthiban, S.; Martin, J. M. L. J. Chem. Phys. 2001, 114, 6014.
61. Frisch, M. J.; Tracks, 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 D.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
62. (a) MOLEKEL 4.3, Flükiger, P.; Lüthi, H. P.; Portmann, S.; Weber, J. Swiss Center for Scientific Computing, Manno (Switzerland), 2000-2002.
63. (b) Portmann, S.; Lüthi, H. P. Chimia 2000, 54, 766.
64. Gilbert, R. G.; Smith, S. C. Theory of unimolecular and recombination reactions; Blackwell Scientific Publications: Cambridge, U.K., 1990.
65. (a) Xie, Y.; Scuseria, G. E.; Yates, B. F.; Yamaguchi, Y.; Schaefer, H. F., III. J. Amer. Chem. Soc. 1989, 111, 5181.
66. (b) Arenas, J. F.; Marcos, J. I.; Otero, J. C.; Sánchez- Gálvez, A.; Soto, J. J. Chem. Phys. 1999, 111, 551.
67. (c) Nguyen, M, T.; Sengupta, D.; Ha, T.-K. J. Phys. Chem. 1996, 110, 6499.
68. (d) Hou, C.-Y.; Zhang, H.-X.; Sun, C.-c. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 10260.
69. De Oliveira, G.; Martin, J. M. L.; Silwan, I. K. C.; Liebman, J. F. J. Comput. Chem. 2001, 13, 1297.
70. (a) Fokin, A. A.; Shubina, T. E.; Gunchenko, P. A.; Isaev, S. D.; Yurchenko, A. G.; Schreiner, P. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10718.
71. (b) Schreiner, P.; Fokin, A. A.; Schleyer, P. v. R.; Schaefer, H. F., III. In Fundamental World of Quantum Chemistry; Brandas, E. J., Kryachko, E. S., Eds.; Kluwer: The Netherlands, 2003; Vol.II, pp 349-375.
72. Travers, M. J.; Cowles, D. C.; Clifford, E. P.; Ellison, G. B. J. Chem. Phys. 1999, 111, 5349.
73. Richards, C., Jr.; Meredith, C.; Kim, S.-J.; Quelch, G. E.; Schaefer, H. F., III. J. Chem. Phys. 1994, 100, 481.
74. Marcy, T. P.; Diaz, R. R.; Heard, D.; Leone, S. R.; Harding, L. B.; Klippenstein, S. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8361.
75. Umemoto, H.; Kimura, Y.; Asai, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1997, 70, 2951.
76. Fisk, G. A.; McDonald, J. D.; Herschbach, D. R. Discuss. Faraday Soc. 1967, 44, 228.
77. Klippenstein, S. J. Faradav Discuss. 2001, 119, 121.
78. Niemann, H. B.; Atreya, S. K.; Bauer, S. J.; Carignan, G. R.; Demick, J. E.; Frost, R. L.; Gautier, D.; Haberman, J. A.; Harpold, D. N.; Hunten, D. M.; Israel, G.; Lunine, J. I.; Kasprzak, W. T.; Owen, T. C.; Paulkovich, M.; Raulin, F.; Raaen, E.; Way, S. H. Nater 2005, 438, 119.
79. Coustenis, A.; Salama, A.; Schulz, B.; Ott, S.; Lellouch, E.; Encrenaz, T.; Gautier, D.; Feuchtgraber, H. Icarus 2003, 161, 383.
80. Vuitton, V.; Yelle, R. V.; McEwan, M, J. Icarus 2007, 191, 722.
81. Carrasco, N.; Alcaraz, C.; Dutuit, O.; Plessis, S.; Thissen, R.; Vuitton, V.; Yelle, R.; Pernot, P. Planet. Space Sci. 2008, 56, 1644.
82. Cravens, T. E.; Robertson, I. P.; Waite, J. H.; Yelle, R. V.; Kasprzak, W. T.; Keller, C. N.; Ledvina, S. A.; Niemann, H. B.; Luhmann, J. G.; McNutt, R. L.; Ip, W. H.; De La Haye, V.; Mueller-Wodarg, I.; Wahlund, J. E.; Anicich, V. G.; Vuitton, V. Geophys. Res. Lett. 2006, 33, L07105.
83. Beyer, K. D.; Welge, K. H. J. Chem. Phys. 1969, 51, 5323.
84. Buijsse, B.; van der Zande, W. J. Faraday Discuss. 1997, 108, 271.
85. Helm, H.; Cosby, P. C. J. Chem. Phys. 1989, 90, 4208.
86. Lewis, B. R.; Gibson, S. T.; Sprengers, J. P.; Ubachs, W.; Johansson, A.; Wahlström, C.-G. J. Chem. Phys. 2005, 123, 236101.
87. Sprengers, J. P.; Ubachs, W.; Baldwin, K. G. H.; Lewis, B. R.; Tchang-Brillet, W.-U. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3160.
88. Sprengers, J. P.; Ubachs, W.; Johansson, A.; L'Huillier, A.; Wahlstrom, C.-G.; Lang, R.; Lewis, B. R.; Gibson, S. T. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8973.
89. Sprengers, J. P.; Reinhold, E.; Ubachs, W.; Baldwin, K. G. H.; Lewis, B. R. J. Chem. Phys. 2005, 123, 144315.
90. Sprengers, J. P.; Ubachs, W.; Baldwin, K. G. H. J. Chem. Phys. 2005, 122, 144301.
91. Ubachs, W.; Velchev, I.; de Lange, A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 5711.
92. Walter, C. W.; Cosby, P. C.; Helm, H. J. Chem. Phys. 1993, 99, 3553.
93. Helm, H.; Cosby, P. C. J. Chem. Phys. 1989, 90, 4208.
94. Bakalian, F. Icarus 2006, 183, 69.
95. Strobel, D. F. Space Sci. Rev. 2005, 116, 155.
96. Cosby, P. C. J. Chem. Phys. 1993, 98, 9544.
97. Zipf, E. C.; McLaughlin, R. W. Planet. Space Sci. 1978, 26, 449.
98. Nicolas, C.; Alcaraz, C.; Thissen, R.; Vervloet, M.; Dutuit, O. J. Phys. B: At. Mol. Phys. 2003, 36, 2239.
99. Peterson, K. J. R.; Le Padellec, A.; Danared, H.; Dunn, G. H.; Larsson, M.; Larson, A.; Peverall, R.; Stromholm, C.; Rosen, S.; af Ugglas, M.; van der Zande, W. J. J. Chem. Phys. 1998, 108, 1978.
100. Kella, D.; Johnson, P. J.; Pedersen, H. B.; Vejby-Christensen, L.; Andersen, L. H. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 2432-2435.
101. Molina-Cuberosa, G. J.; Lopez-Moreno, J. J.; Rodrigo, R.; Larab, L. M.; O'Brien, K. Planet. Space Sci. 1999, 47, 1347.
102. Vuitton, V.; Yelle, R. V.; Anicich, V. G. Astrophys. J. 2006, 647, L175-L178.
103. Teslja, A.; Nizamov, B.; Dagdigian, P. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4433.
104. Larson, C.; Ji, Y. Y.; Samartzis, P.; Wodtke, A. M.; Lee, S. H.; Lin, J. J. M.; Chaudhuri, C.; Ching, T. T. J. Chem. Phys. 2006, 125, 133302.
105. Israel, G.; Szopa, C.; Raulin, F.; Cabane, M.; Niemann, H. B.; Atreya, S. K.; Bauer, S. J.; Bran, J. F.; Chassefiere, E.; Coll, P.; Conde, E.; Coscia, D.; Hauchecorne, A.; Millian, P.; Nguyen, M. J.; Owen, T.; Riedler, W.; Samuelson, R. E.; Siguier, J. M.; Steller, M.; Sternberg, R.; VidalMadjar, C. N¿fure 2005, 438, 796.