Experimental and theoretical study of the reactions of atmospheric relevant epoxides with OH radicals and chlorine atoms

Diese Studie untersucht die Reaktivität und das kinetische Verhalten ausgewählter Epoxide – Cyclohexenoxid (CHO), 1,2‑Epoxyhexan (12EHX), 1,2‑Epoxybutan (12EB), trans‑2,3‑Epoxybutan (tEB) und cis‑2,3‑Epoxybutan (cEB) – gegenüber Hydroxylradikalen (OH) und Chloratomen (Cl). Als dominierendes atmosphärisches Oxidationsmittel spielt das OH‑Radikal eine zentrale Rolle beim Abbau dieser Epoxide und fördert deren Umwandlung in sekundäre organische Aerosole (SOA) sowie andere niedrigflüchtige Verbindungen. Chloratome, obwohl primär in maritimen und anthropogen belasteten Regionen präsent, zeigen ebenfalls hohe Reaktivität und beeinflussen somit die atmosphärische Verweilzeit und Reaktionswege dieser Spezies.Die Oxidation von Cyclohexenoxid erfolgt über multiple Pfade unter Beteiligung von OH‑Radikalen und Cl‑Atomen. Dabei entstehen bedeutende Oxidationsprodukte wie 2,3‑Epoxycyclohexanon, 2,3‑Epoxycyclohexanol, 2‑Cyclohexen‑1‑on, Pentandial, Formaldehyd und Ameisensäure, die in dieser Arbeit identifiziert wurden. Hervorzuheben ist die Bildung von Ameisensäure über die Oxidation von R‑CHOH‑Radikalen, ein Prozess, der unabhängig von NOx‑Konzentrationen abläuft und somit auf alternative Oxidationspfade jenseits der klassischen NOx‑abhängigen Photochemie hinweist. Die Bildung von Ameisensäure, einer gering flüchtigen Verbindung, unterstreicht die Relevanz solcher Prozesse für die Säurebilanz von Wolken‑ und Aerosolwasser sowie für die SOA‑Bildung.Ein detailliertes Verständnis der mechanistischen Pfade der Cyclohexenoxid‑Oxidation ist entscheidend, um atmosphärische Chemie‑Modelle zu verbessern und die umweltrelevanten Auswirkungen der Epoxidoxidation adäquat zu bewerten.