Mechanism of the hydroxyl radical oxidation of methacryloyl peroxynitrate (MPAN) and its pathway toward secondary organic aerosol formation in the atmosphere

文献情報

出版日 2015-06-12
DOI 10.1039/C5CP02001H
インパクトファクター 3.676
著者

Tran B. Nguyen, Kelvin H. Bates, John D. Crounse, Rebecca H. Schwantes, Xuan Zhang, Henrik G. Kjaergaard, Jason D. Surratt, Peng Lin, Alexander Laskin


原文を見る

要旨

Methacryloyl peroxynitrate (MPAN), the acyl peroxynitrate of methacrolein, has been suggested to be an important secondary organic aerosol (SOA) precursor from isoprene oxidation. Yet, the mechanism by which MPAN produces SOA through reaction with the hydroxyl radical (OH) is unclear. We systematically evaluate three proposed mechanisms in controlled chamber experiments and provide the first experimental support for the theoretically-predicted lactone formation pathway from the MPAN + OH reaction, producing hydroxymethyl-methyl-α-lactone (HMML). The decomposition of the MPAN–OH adduct yields HMML + NO3 (∼75%) and hydroxyacetone + CO + NO3 (∼25%), out-competing its reaction with atmospheric oxygen. The production of other proposed SOA precursors, e.g., methacrylic acid epoxide (MAE), from MPAN and methacrolein are negligible (<2%). Furthermore, we show that the beta-alkenyl moiety of MPAN is critical for lactone formation. Alkyl radicals formed cold via H-abstraction by OH do not decompose to HMML, even if they are structurally identical to the MPAN–OH adduct. The SOA formation from HMML, from polyaddition of the lactone to organic compounds at the particle interface or in the condensed phase, is close to unity under dry conditions. However, the SOA yield is sensitive to particle liquid water and solvated ions. In hydrated inorganic particles, HMML reacts primarily with H2O to produce the monomeric 2-methylglyceric acid (2MGA) or with aqueous sulfate and nitrate to produce the associated organosulfate and organonitrate, respectively. 2MGA, a tracer for isoprene SOA, is semivolatile and its accommodation in aerosol water decreases with decreasing pH. Conditions that enhance the production of neutral 2MGA suppress SOA mass from the HMML channel. Considering the liquid water content and pH ranges of ambient particles, 2MGA will exist largely as a gaseous compound in some parts of the atmosphere.

関連文献

Simple and quick chemical aminoacylation of tRNA in cationic micellar solution under ultrasonic agitation

Naoto Hashimoto, Keiko Ninomiya, Takamasa Endo, Masahiko Sisido

2005-08-09 Communication

DOI: 10.1039/B508194G

The synthesis of enantiomerically pure 4-substituted [2.2]paracyclophane derivatives by sulfoxide–metal exchange

Peter B. Hitchcock, Gareth J. Rowlands, Rakesh Parmar

2005-07-25 Communication

DOI: 10.1039/B507394D

Water-soluble organic dppz analogues—tuning DNA binding affinities, luminescence, and photo-redox properties

Tim Phillips, Chatna Rajput, Lance Twyman, Ihtshamul Haq, Jim A. Thomas

2005-07-27 Communication

DOI: 10.1039/B506946G

Polydipyrrole- and polydicarbazole-nanorods as new nanosized supports for DNA hybridization

Jean-Paul Lellouche, Senthil Govindaraji, Augustine Joseph, Jyongsik Jang, Kyung Jin Lee

2005-07-14 Communication

DOI: 10.1039/B502483H

An organometallic chimie douce approach to new RexW1−xO3 phases

Christian Helbig, Rudolf Herrmann, Franz Mayr, Ernst-Wilhelm Scheidt, Klaus Tröster, Jan Hanss, Hans-Albrecht Krug von Nidda, Gunter Heymann, Hubert Huppertz, Wolfgang Scherer

2005-07-14 Communication

DOI: 10.1039/B506088E

Immobilization of ionic liquid with polyelectrolyte as carrier

Yanfei Shen, Yuanjian Zhang, Qixian Zhang, Tianyan You, Ari Ivaska

2005-07-20 Communication

DOI: 10.1039/B507688A

μ-η3:η4-Lithiocene and η3:η3-zincocene incorporating 1,2-diaza-3,5-diborolyl, a cyclopentadienyl analog

Hanh. V. Ly, Taryn. D. Forster, Darren Maley, Masood Parvez, Roland Roesler

2005-08-09 Communication

DOI: 10.1039/B508152A

Enantioselective organocatalytic Michael addition of malonate esters to nitroolefins using bifunctional cinchonine derivatives‡

Jinxing Ye, Darren J. Dixon, Peter S. Hynes

2005-08-08 Communication

DOI: 10.1039/B508833J

Virus–glycopolymer conjugates by copper(i) catalysis of atom transfer radical polymerization and azide–alkyne cycloaddition

Sayam Sen Gupta, Krishnaswami S. Raja, Eiton Kaltgrad, Erica Strable, M. G. Finn

2005-07-19 Communication

DOI: 10.1039/B502444G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。