Везде

ОХНМХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

ДИНАМИКА ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ ИНТЕРМЕДИАТОВ КРИГЕ СНОО, СНСНОО И (СН)СОО

Вы можете
Код статьи
S3034612625120096-1
DOI
10.7868/S3034612625120096
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Дьяков Ю. А.
  • Аффилиация: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Бутковская Н. И.
  • Аффилиация: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Васильев Е. С.
  • Аффилиация: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Родионов И. Д.
  • Аффилиация: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Хомякова П. С.
  • Аффилиация: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Голубков М. Г.
  • Аффилиация: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Том/ Выпуск
Том 44 / Номер выпуска 12
Страницы
78-89
Аннотация
Карбонилоксиды, или интермедиаты Криге, являются химически активными соединениями, которые легко вступают в реакции с другими компонентами атмосферы, способствуя образованию ОН- и СН-радикалов, оксидов азота, альдегидов, перекиси водорода и различных кислот. В настоящей работе рассмотрены физико-химические процессы с участием электронно-возбужденных состояний молекул трех простых интермедиатов Криге: СНОО, СНСНОО и (СН)СОО. Кроме основного состояния S, в схему расчета включены четыре нижних электронно-возбужденных состояния этих соединений: S (nπ*), S (ππ*), S (nπ*) и S (ππ*). Установлено, что оптические переходы S→S и S→S имеют сравнительно большие дипольные моменты, поэтому именно они наблюдаются в спектрах поглощения данных соединений и играют ключевую роль в атмосферных процессах. Анализ структуры ППЭ, отвечающих указанным электронно-возбужденным состояниям, их взаимного расположения, величин локальных минимумов и максимумов, а также точек их пересечений показал, что при фотовозбуждении в типичных атмосферных условиях наиболее вероятной химической реакцией является прямой разрыв О—О-связи в S (ππ*) или S (ππ*) состояниях, приводящий к отрыву атома кислорода O(D). При более сложных условиях, когда молекула имеет достаточное количество внутренней энергии, возможны переходы на нижележащие электронные уровни, равновесные геометрии которых сильно отличаются от исходных. Это приводит к выделению большого количества энергии и последующей релаксации молекулы в основное электронное состояние S.
Ключевые слова
интермедиат Криге СНОО СНСНОО (СН)СОО возбужденные состояния изомеризация диссоциация фотовозбуждение
Дата публикации
03.03.2026
Год выхода
2026
Всего подписок
0
Всего просмотров
50

Библиография

  1. 1. Criegee R., Wenner G. // Justus Liebigs Ann. Chem. 1949. V. 564. № 1. P. 9. https://doi.org/10.1002/jlac.19495640103
  2. 2. Khan M.A.H., Percival C.J., Caravan R.L. et al. // Environ. Sci. Process. Impacts. 2018. V. 20. № 3. P. 437. https://doi.org/10.1039/C7EM00585G
  3. 3. Taatjes C.A., Shallcross D.E., Percival C.J. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 5. P. 1704. https://doi.org/10.1039/c3cp52842a
  4. 4. Kanakidou M., Seinfeld J.H., Pandis S.N. et al. // Atmos. Chem. Phys. 2005. V. 5. № 4. P. 1053. https://doi.org/10.5194/acp-5-1053-2005
  5. 5. Kumar M., Francisco J.S. // J. Phys. Chem. Lett. 2017. V. 8. № 17. P. 4206. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.7b01762
  6. 6. Дьяков Ю.А., Адамсон С.О., Ванг П.К. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 10. С. 22. https://doi.org/10.31857/S0207401X21100034
  7. 7. Dyakov Y.A., Adamson S.O., Golubkov G.V. et al. // Atoms. 2023. V. 11. № 12. 157. https://doi.org/10.3390/atoms11120157
  8. 8. Dyakov Y.A., Adamson S.O., Butkovskaya N.I. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2024. V. 18. № 3. P. 682. https://doi.org/10.1134/S1990793124700179
  9. 9. Herron J.T., Martinez R.I., Huie R.E. // Int. J. Chem. Kinet. 1982. V. 14. № 3. P. 225. https://doi.org/10.1002/kin.550140303
  10. 10. Lelieveld J., Dentener F.J., Peters W. et al. // Atmos. Chem. Phys. 2004. V. 4. № 9/10. P. 2337. https://doi.org/10.5194/acp-4-2337-2004
  11. 11. Taatjes C.A., Welz O., Eskola A.J. et al. // Science. 2013. V. 340. № 6129. P. 177. https://doi.org/10.1126/science.1234689
  12. 12. Chao W., Hsieh J.T., Chang C.H. et al. // Science. 2015. V. 347. № 6223. P. 751. https://doi.org/10.1126/science.1261549
  13. 13. Long B., Bao J.L., Truhlar D.G. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. № 43. P. 14409. https://doi.org/10.1021/jacs.6b08655
  14. 14. Smith M.C., Chang C.H., Chao W. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2015. V. 6. № 14. P. 2708. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b01109
  15. 15. Lin L.C., Chang H.T., Chang C.H. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. № 6. P. 4557. https://doi.org/10.1039/C5CP06446E
  16. 16. Levy H. // Science. 1971. V. 173. № 3992. P. 141. https://doi.org/10.1126/science.173.3992.141
  17. 17. Kidwell N.M., Li H., Wang X. et al. // Nat. Chem. 2016. V. 8. № 5. P. 509. https://doi.org/10.1038/nchem.2488
  18. 18. Wang X.H., Bowman J.M. // J. Phys. Chem. Lett. 2016. V. 7. № 17. P. 3359. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.6b01392
  19. 19. Fang Y., Liu F., Barber V.P. et al. // J. Chem. Phys. 2016. V. 144. № 6. 061102. https://doi.org/10.1063/1.4941768
  20. 20. Foreman E.S., Kapnas K.M., Murray C. // Angew. Chemie Int. Ed. 2016. V. 55. № 35. P. 10419. https://doi.org/10.1002/anie.201604662
  21. 21. Chhantyal-Pun R., McGillen M.R., Beames J.M. et al. // Angew. Chemie Int. Ed. 2017. V. 56. № 31. P. 9044. https://doi.org/10.1002/anie.201703700
  22. 22. Behera B., Takahashi K., Lee Y.P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2022. V. 24. № 31. P. 18568. https://doi.org/10.1039/D2CP01053D
  23. 23. Hallquist M., Wenger J.C., Baltensperger U. et al. // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9. № 14. P. 5155. https://doi.org/10.5194/acp-9-5155-2009
  24. 24. Taatjes C.A., Khan M.A.H., Eskola A.J. et al. // Environ. Sci. Technol. 2019. V. 53. № 3. P. 1245. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b05073
  25. 25. Vereecken L., Harder H., Novelli A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2012. V. 14. № 42. P. 14682. https://doi.org/10.1039/c2cp42300f
  26. 26. Mauldin III R.L., Berndt T., Sipilä M. et al. // Nature. 2012. V. 488. № 7410. P. 193. https://doi.org/10.1038/nature11278
  27. 27. Huang H.L., Chao W., Lin J.J.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2015. V. 112. № 35. P. 10857. https://doi.org/10.1073/pnas.1513149112
  28. 28. Kesselmeier J., Staudt M. // J. Atmos. Chem. 1999. V. 33. P. 23. https://doi.org/10.1023/A:1006127516791
  29. 29. Sindelarova K., Granier C., Bouarar I. et al. // Atmos. Chem. Phys. 2014. V. 14. № 17. P. 9317. https://doi.org/10.5194/acp-14-9317-2014
  30. 30. Gérard V., Galopin C., Ay E. et al. // Food Chem. 2021. V. 359. 129949. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129949
  31. 31. Wang P.K. // J. Geophys. Res. Atmos. 2003. V. 108. № D6. P. 1. https://doi.org/10.1029/2002JD002581
  32. 32. Wang P.K. // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. № 18. L18106. https://doi.org/10.1029/2004GL020787
  33. 33. Wang P.K. // Atmos. Res. 2007. V. 83. № 2–4. P. 254. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2005.08.010
  34. 34. Wang P.K. Physics and Dynamics of Clouds and Precipitation. New York: Cambridge University Press, 2013. https://doi.org/10.1017/CBO9780511794285
  35. 35. Nair P.R., Kavitha M. // Int. J. Remote Sens. 2020. V. 41. № 21. P. 8380. https://doi.org/10.1080/01431161.2020.1779376
  36. 36. Shinbori A., Otsuka Y., Sori T. et al. // Earth, Planets Sp. 2022. V. 74. № 1. 106. https://doi.org/10.1186/s40623-022-01665-8
  37. 37. Choi W., Kim S., Grant W.B. et al. // J. Geophys. Res. Atmos. 2002. V. 107. № D24. 8209. https://doi.org/10.1029/2001JD000644
  38. 38. Дьяков Ю.А., Курдяева Ю.А., Борчевкина О.П. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 4. C. 56. https://doi.org/10.31857/S0207401X20040068
  39. 39. Borchevkina O.P., Adamson S.O., Dyakov Y.A. et al. // Atmosphere. 2021. V. 12. № 9. 1116. https://doi.org/10.3390/atmos12091116
  40. 40. Borchevkina O.P., Kurdyaeva Y.A., Dyakov Y.A. et al. // Atmosphere. 2021. V. 12. № 11. 1384. https://doi.org/10.3390/atmos12111384
  41. 41. Голубков Г.В., Адамсон С.О., Борчевкина О.П. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 53. https://doi.org/10.31857/S0207401X22050053
  42. 42. Mohammad S., Wang P.K., Chou Y.L. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. № 3. P. 549. https://doi.org/10.1134/S1990793122030198
  43. 43. Кшевецкий С.П., Курдяева Ю.А., Гаврилов Н.М. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 10. С. 77. https://doi.org/10.31857/S0207401X23100096
  44. 44. Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Калинина Е.Е. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 4. С. 73. https://doi.org/10.31857/S0207401X23040039
  45. 45. Курдяева Ю.А., Бессараб Ф.С., Борчевкина О.П. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 6. С. 91. https://doi.org/10.31857/S0207401X24060105
  46. 46. Chou Y., Wang P.K // J. Geophys. Res. Atmos. 2024. V. 129. № 23. e2024JD041725. https://doi.org/10.1029/2024JD041725
  47. 47. Borchevkina O.P., Timchenko A.V., Bessarab F.S. et al. // Atmosphere. 2025. V. 16. № 6. 690. https://doi.org/10.3390/atmos16060690
  48. 48. Hsu H.C., Tsai M.T., Dyakov Y.A. et al. // Int. Rev. Phys. Chem. 2012. V. 31. № 2. P. 201. https://doi.org/10.1080/0144235X.2012.673282
  49. 49. Larsson M., Orel A.E. Dissociative recombination of molecular ions. New York: Cambridge University Press, 2008.
  50. 50. Li Y., Gong Q., Yue L. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2018. V. 9. № 5. P. 978. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b00023
  51. 51. Wang Z., Dyakov Y.A., Bu Y. // J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. № 5. P. 1085. https://doi.org/10.1021/acs.jpca.8b11908
  52. 52. Zhou X.H., Liu Y.Q., Dong W.R. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2019. V. 10. № 17. P. 4817. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.9b01740
  53. 53. Дьяков Ю.А., Адамсон С.О., Ванг П.К. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 5. С. 68. https://doi.org/10.31857/S0207401X21050046
  54. 54. Дьяков Ю.А., Адамсон С.О., Ванг П.К. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 85. https://doi.org/10.31857/S0207401X22060036
  55. 55. Dyakov Y.A., Stepanov I.G., Adamson S.O. et al. // ACS Earth Sp. Chem. 2025. V. 9. № 3. P. 671. https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.4c00365
  56. 56. Welz O., Eskola A.J., Sheps L. et al. // Angew. Chemie Int. Ed. 2014. V. 53. № 18. P. 4547. https://doi.org/10.1002/anie.201400964
  57. 57. Nguyen T.L., McCaslin L., McCarthy M.C. et al. // J. Chem. Phys. 2016. V. 145. № 13. 131102. https://doi.org/10.1063/1.4964393
  58. 58. Sheps L. // J. Phys. Chem. Lett. 2013. V. 4. № 24. P. 4201. https://doi.org/10.1021/jz402191w
  59. 59. Wang Y.Y., Chung C.Y., Lee Y.P. // J. Chem. Phys. 2016. V. 145. № 15. 154303. https://doi.org/10.1063/1.4964658
  60. 60. Sheps L., Scully A.M., Au K. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 48. P. 26701. https://doi.org/10.1039/C4CP04408H
  61. 61. Beames J.M., Liu F., Lu L. et al. // J. Chem. Phys. 2013. V. 138. № 24. 244307. https://doi.org/10.1063/1.4810865
  62. 62. Lee Y.P. // J. Chem. Phys. 2015. V. 143. № 2. 020901. https://doi.org/10.1063/1.4923165
  63. 63. Ting A.W.L., Lin J.J.M. // J. Chinese Chem. Soc. 2017. V. 64. № 4. P. 360. https://doi.org/10.1002/jccs.201700049
  64. 64. Ting W.L., Chen Y.H., Chao W. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 22. P. 10438. https://doi.org/10.1039/C4CP00877D
  65. 65. Liu F., Beames J.M., Green A.M. et al. // J. Phys. Chem. A. 2014. V. 118. № 12. P. 2298. https://doi.org/10.1021/jp412726z
  66. 66. Werner H.J., Knowles P.J. // J. Chem. Phys. 1985. V. 82. № 11. P. 5053. https://doi.org/10.1063/1.448627
  67. 67. Knowles P.J., Werner H.J. // Chem. Phys. Lett. 1985. V. 115. № 3. P.  259. https://doi.org/10.1016/0009-2614 (85)80025-7
  68. 68. Werner H.J., Knowles P.J., Knizia G. et al. // Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 2012. V. 2. № 2. P. 242. https://doi.org/10.1002/wcms.82
  69. 69. Werner H.J., Knowles P.J., Manby F.R. et al. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. № 14. 144107. https://doi.org/10.1063/5.0005081
  70. 70. Marchetti B., Esposito V.J., Bush R.E. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2022. V. 24. № 1. P. 532. https://doi.org/10.1039/D1CP02601A
  71. 71. Kalinowski J., Foreman E.S., Kapnas K.M. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. № 16. P. 10941. https://doi.org/10.1039/C6CP00807K
  72. 72. Esposito V.J., Werba O., Bush S.A. et al. // Photochem. Photobiol. 2022. V. 98. № 4. P. 763. https://doi.org/10.1111/php.13560
  73. 73. Mai S., Avagliano D., Heindl M. et al. SHARC3.0: Surface Hopping Including Arbitrary Couplings – Program Package for Non-Adiabatic Dynamics. 2023. https://doi.org/10.5281/zenodo.7828641
  74. 74. Mai S., Marquetand P., González L. // WIREs Comput. Mol. Sci. 2018. V. 8. № 6. P. 1. https://doi.org/10.1002/wcms.1370
  75. 75. Dyakov Y.A., Ho Y.C., Hsu W.H. et al. // Chem. Phys. 2018. V. 515. P. 543. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2018.09.019
  76. 76. Dyakov Y.A., Toliautas S., Trakhtenberg L.I. et al. // Chem. Phys. 2018. V. 515. P. 672. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2018.07.020
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека