A quantum mechanical study of dehydration vs. decarbonylation of formamide catalysed by amorphous silica surfaces

文献情報

出版日 2020-03-24
DOI 10.1039/D0CP00572J
インパクトファクター 3.676
著者

Stefano Pantaleone, Clara Salvini, Lorenzo Zamirri, Matteo Signorile, Francesca Bonino, Piero Ugliengo


原文を見る

要旨

Formamide is abundant in the interstellar medium and was also present during the formation of the Solar system through the accretion process of interstellar dust. Under the physicochemical conditions of primordial Earth, formamide could have undergone decomposition, either via dehydration (HCN + H2O) or via decarbonylation (CO + NH3). The first reactive channel provides HCN, which is an essential molecular building block for the formation of RNA/DNA bases, crucial for the emergence of life on Earth. In this work, we studied, at the CCSD(T)/cc-pVTZ level, the two competitive routes of formamide decomposition, i.e. dehydration and decarbonylation, either in liquid formamide (by using the polarization continuum model technique) or at the interface between liquid formamide and amorphous silica. Amorphous silica was adopted as a convenient model of the crystalline silica phases ubiquitously present in the primordial (and actual) Earth's crust, and also due to its relevance in catalysis, adsorption and chromatography. Results show that: (i) silica surface sites catalyse both decomposition channels by reducing the activation barriers by about 100 kJ mol−1 with respect to the reactions in homogeneous medium, and (ii) the dehydration channel, giving rise to HCN, is strongly favoured from a kinetic standpoint over decarbonylation, the latter being, instead, slightly favoured from a thermodynamic point of view.

関連文献

New insight into the roles of oxygen vacancies in hematite for solar water splitting

Xin Zhao, Jianyong Feng, Shi Chen, Yizhong Huang, Tze Chien Sum, Zhong Chen

2016-10-27 Paper

DOI: 10.1039/C6CP06410H

The strongest CO binding and the highest C–O stretching frequency

Ranajit Saha, Sudip Pan, Gernot Frenking, Pratim K. Chattaraj, Gabriel Merino

2016-12-14 Paper

DOI: 10.1039/C6CP06824C

Controlling photophysics of styrylnaphthalimides through TICT, fluorescence and E,Z-photoisomerization interplay

Antonina N. Arkhipova, Yuri V. Fedorov, Marina A. Zakharko, Dmitry E. Arkhipov, Gediminas Jonusauskas

2016-11-30 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07255K

An unexpected bridge between chemical bonding indicators and electrical conductivity through the localization tensor

Ángel Martín Pendás, José Manuel Guevara-Vela, Daniel Menéndez Crespo, Aurora Costales, Evelio Francisco

2016-12-12 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07617C

Structural phase transitions of (Bi1−xSbx)2(Te1−ySey)3 compounds under high pressure and the influence of the atomic radius on the compression processes of tetradymites

Zhenhai Yu, Yong Wang, John Schneeloch, Chunyu Li, Ruidan Zhong, Zhiguo Liu, Genda Gu

2016-12-14 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07324G

Effect of doping and chemical ordering on the optoelectronic properties of complex oxides: Fe2O3–V2O3 solid solutions and hetero-structures

Iffat H. Nayyar, Sara E. Chamberlin, Tiffany C. Kaspar, Niranjan Govind, Scott A. Chambers, Peter V. Sushko

2016-12-07 Paper

DOI: 10.1039/C6CP06087K

Luminophores of tunable colors from ternary Ag–In–S and quaternary Ag–In–Zn–S nanocrystals covering the visible to near-infrared spectral range

Grzegorz Gabka, Piotr Bujak, Kamil Kotwica, Andrzej Ostrowski, Wojciech Lisowski, Janusz W. Sobczak, Adam Pron

2016-12-02 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07008F

The enthalpies of formation of carbon nanomaterials as a key factor for understanding their structural features

E. V. Suslova, S. V. Savilov, J. Ni, V. V. Lunin

2016-12-20 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07570C

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...

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。