방향족 화합물로부터의 주 및 부 화합물 글리옥살 형성: 벤젠, 톨루엔 및 p-자일렌으로부터의 이자이클로알킬-라디칼 경로에 대한 실험적 증거

벤젠, 톨루엔 및 p-자일렌(BTX)의 링 분해 과정을 연구하기 위한 새로운 접근법이 제시된다. DOAS(차분광 흡수 분광법)가 EUPHORE 야외 시뮬레이션 챔버(발렌시아/스페인)에서 일련의 실험에서 각각의 링 유지 제품 및 링 분해 제품인 글리옥살을 동시에 측정하는 데 사용되었다. DOAS 측정의 우수한 시간 해상도(1−2 분)는 안정적인 중간 화합물의 반응을 통한 추가 경로를 통해 오는 기여와 분리하여 글리옥살의 주요 형성을 가능하게 하였다(부 글리옥살 형성). 링 유지 제품과 글리옥살은 주요 제품으로 확인되었다. 주요 글리옥살 수율은 실험의 시간 범위에서 형성된 전체 글리옥살 수율과 본질적으로 동일한 것으로 나타났다. 본 연구의 실험 조건 하에서 부 글리옥살 형성 경로의 경미한 기여가 정량적으로 이해되었으며 대기에서 대표적으로 나타났다. 글리옥살의 수율은 벤젠에 대해 35% ± 10%로 결정되었고, 톨루엔 및 p-자일렌에서는 약 5% 더 높은 것으로 나타났다. 벤젠의 경우 헥사디엔디알의 수율은 ≤ 8%로 추정되었다. 단환 방향족 탄화수소의 산화에서 이자이클로알킬 라디칼을 포함하는 링 분해 경로가 주요 경로임을 결론지었다. 대기 산소와의 방향족−OH 부가체 반응에서 생기는 이자이클로알킬 라디칼 중간체의 분기 비율은 벤젠 시스템의 주요 글리옥살 수율로 직접 확인되었으며 톨루엔 및 p-자일렌의 경우 하한값으로 제안되었다. 대기에서 방향족 탄화수소의 화학적 행동에 대한 함의가 논의된다.