Published 1976 | Version v1
Journal article

Energetics and mechanism of the recoil tritium replacement reaction with cyclobutane

  • 1. Utah Univ., Salt Lake City (USA). Dept. of Chemistry

Description

The energetics and mechanism of recoil hot tritium atom replacement reactions with cyclobutane are explored. Kinetic analysis of the pressure dependence for the total yields of hot replacement products is used to distinguish reactive processes. Results show that cyclobutane-t can be formed both as a stable primary product and as an excited intermediate with enough energy to undergo unimolecular decomposition to ethylene-t as reported earlier. In addition a sizable yield of ethylene-t is formed independent of the competitive unimolecular stabilization-decomposition process at all pressures explored. On the basis of energy shadowing properties in recoil hot reaction systems, it is concluded that the latter ethylene-t yield does not arise from an extremely high energy contribution to the cross section for forming excited cyclobutane-t but rather from a mechanism whose primary hot atom reaction cross section is manifest over the same energy range as the other processes observed. It is suggested that this reaction channel may arise either from carbon carbon bond cleavage on hot reaction or via an unimolecular process following hot tritium for hydrogen replacement in which decomposition occurs before statistical redistribution of internal energy. (orig.)

Abstract (German)

Die Verdraengung von Wasserstoffatomen im Cyclobutan durch heisses Tritium wurde untersucht. Die kinetische Analyse der Druckabhaengigkeit der Gesamtausbeute von 'heissen' Produkten erlaubt es, zwischen den verschiedenen Prozessen zu unterscheiden. Es zeigt sich, dass Cyclobutan-t sowohl als primaeres stabiles Produkt als auch ueber eine angeregte Zwischenform mit genuegender Energie fuer einen unimolekularen Zerfall gebildet werden kann. Ausserdem wird aber noch eine bedeutende Menge Aethylen-t gebildet, die unabhaengig von dem kombinierten Zerfall-Stabilisierungsprozess entsteht. Aufgrund von Energieabschirmungsbetrachtungen wird gechlossen, dass letzteres Aethylen-t nicht von einem sehr hoch energetischen Beitrag zum Wirkungsquerschnitt herruehrt, sondern durch einen Mechanismus im gleichen Energiebereich wie die vorher erwaehnten Fraktionen gebildet wird. Es wird angenommen, dass diser Mechanismus entweder auf der Spaltung der C-C-Bindung beruht oder auf einem unimolekularen Prozess, bei dem die von der heissen Reaktion herruehrende Energie noch nicht statistisch ueber die verschiedenen Freiheitsgrade im Molekuel verteilt worden ist. (orig.)

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Identifiers

Publishing Information

Journal Title
ract
Journal Volume
23
Journal Issue
2
Series
Radiochim. Acta.
Journal Page Range
92-97
ISSN
2193-3405

Optional Information

Notes
8 figs.; 1 tab.; 9 refs.; Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent