Fotooxidación atmosférica de acrilatos y metacrilatos de butilo iniciada por radicales OH

BELÉN CORTÉZ; VALENTINA CEBALLOS; LUGO, PEDRO L.; BLANCO MARÍA BELÉN

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica Inorgánica; 2023

Introducción: Los acrilatos y metacrilatos de butilo son una familia de compuestos orgánicos volátiles (COVs) ampliamente utilizados en la industria como homopolímeros o copolímeros para la fabricación de diversos productos. Su gran utilidad explicaría entonces la causa de las grandes emisiones que se producen a la atmósfera donde son degradados principalmente por la reacción con radicales OH y NO3 y en menor medida por átomos de Cl y moléculas de O3. Es importante el aporte de datos cinéticos y mecanísticos de las reacciones de degradación de COVs insaturados y oxigenados de manera de poder evaluar el impacto de estas emisiones sobre la calidad del aire por formación de ozono y otros fotoxidantes.Resultados: En el presente trabajo se determinaron por primera vez las constantes de velocidad de las reacciones de radicales OH con acrilato de iso-butilo (CH2=CHC(O)OCH(CH3)2) y metacrilato de tert-butilo (CH2=C(CH3)C(O)OC(CH3)3) a temperatura ambiente y 1 atmósfera (760 Torr) de presión evaluando la importancia de la degradación química diurna de estos compuestos.Los experimentos fueron realizados utilizando un foto-reactor de vidro Pyrex de 405 L acoplado a cromatografía gaseosa con Detección por Ionización de Llama (CG-FID) como sistema de detección, para monitorear el decaimiento del éster y un compuesto de referencia adecuado utilizando el método relativo. Con las constantes de velocidad obtenidas se determinaron los tiempos de vida troposférico de estas especies, los cuales se encuentran en el orden de 3 horas.Se realizó además un estudio de identificación de productos para estas reacciones estudiadas utilizando CG acoplada con espectrometría de masas (CG-MS) observándose la presencia de formaldehído, glicolatos de butilo y piruvatos de butilo.Conclusiones: El presente trabajo constituye el primer estudio cinético de las reacciones de los ésteres mencionados con radicales OH.Los cortos tiempos de vida troposféricos obtenidos indican que estos compuestos serán degradados cerca de sus fuentes de emisión teniendo un claro impacto a nivel local, contribuyendo además a la formación de O3 y de otros fotooxidantes en la atmósfera.La presencia de formaldehído, glicolatos y piruvatos como productos de reacción se encuentra de acuerdo a la adición electrofílica de radical OH al doble enlace del éster, en concordancia con el mecanismo propuesto para las reacciones de otros compuestos insaturados con el radical OH.