Наукові публікації університету

In Silico Alkaline Hydrolysis of Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine: Density Functional Theory Investigation

HMX (octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine), an energetic material used in military applications, may be released to the environment during manufacturing, transportation, storage, training, and disposal. A detailed investigation of a possible mechanism of alkaline hydrolysis, as one of the most promising methods for HMX remediation, was performed by computational study at PCM(Pauling)/M06-2X/6-311++G(d,p) level. Obtained results suggest that HMX hydrolysis at pH 10 represents a highly exothermic multistep process involving initial deprotonation and nitrite elimination, hydroxide attachment accompanied by cycle cleavage, and further decomposition of cycle-opened intermediate to the products caused by a series of C–N bond ruptures, hydroxide attachments, and proton transfers. Computationally predicted products of HMX hydrolysis such as nitrite, 4-nitro-2,4-diazabutanal, formaldehyde, nitrous oxide, formate, and ammonia correspond to experimentally observed species. Based on computed reaction pathways for HMX decomposition by alkaline hydrolysis, the kinetics of the entire process was modeled. Very low efficiency of this reaction at pH 10 was observed. Computations predict significant increases (orders of magnitude) of the hydrolysis rate for hydrolysis reactions undertaken at pH 11, 12, and 13.

ID: 167853
Кількість показів: 74
дата змінення: 11.11.2016 08:59:22
Ким змінено (ім'я): (ivt3) Іван Войтешенко
Вид роботи:  Наукова публікація
Тип роботи:  Наукова стаття
Кількість сторінок:  8
Рік видання:  2016
Звітний рік:  2016
Видання:  Environmental Science and Technology
Том:  80
Випуск, частина:  18
Номери сторінок:  10039-10046
Галузь науки:  Міждисциплінарні науки
Автори,співробітники Університету:  Говорун Дмитро Миколайович /  / 
Кількість недоданих авторів:  5
Кафедра / Відділ:  Кафедра молекулярної біології, біотехнології та біоінформатики / НДЛ Хіміко-біологічні методи дослідження матеріалів
№ теми: 
Посилання на статтю (посилання на рецензію в журналі (для монографій):  http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5b06130
Ключові слова:  octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine
Опубліковано за рішенням Вченої ради:  ні
Інститут/Факультет:  Інститут високих технологій

Повернення до списку

Вгору