炭素のガス化反応の機構

質問

こんにちは。

炭素のガス化反応の機構について質問したいことがあります。
炭素のCO2ガス化の例が本に書いてありましたがよくその反応機構がわかりません。
本には以下のように書いてありました。

まず、エッジ面の不飽和な結合の手があるフリーな炭素上にCO2が解離吸着し、COを放出するとともに炭素表面上に含酸素化合物を作る。次にその含酸素化合物がCOとして脱離し、その結果として再びフリーな炭素を残す。これを繰り返すことで炭素がガス化されていく。

C_f + CO2　→　C（O）＋CO
C（O）＋CO →　CO　＋C_f

ここでいうC（O）は含酸素化合物（ベンゼン環に酸素原子がついたもの）、C_fはフリーな炭素である。

私がわからなくて困っているところは、
(1)CO2ガスのどの原子（炭素？酸素？）がベンゼン環と結合するのか。（電子の移動含む）
(2)CO2ガスから、COに解離するときの電子の動き。
(3)含酸素化合物から、CO2が抜ける時の機構。（電子の移動含む）

です。誰か説明できるかた、教えてください。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#21649

まず.CO2分子と.芳香族炭素を代表して.グラファイトの電子配置を立体で.描いてください。
すると.「どの原子がベンゼン環と結合」なんて考えません。

CO2のこんせいきどうとグラファイトのこんせいきどうを混ぜて.CO2からグラファイトへ電子が移動.雲よく.左右のO原子の電子に偏りが出れば.一方が切れる。
COが飛び出して.ぐらふぁいとの上空にOが存在して.芳香族酸素化合物の形成。
電子に偏りがあれば.R-C=Oのどこかでフリーラジカルになるでしょう。

この反応での電子は複数の炭素で共有している巨大なπ雲上にO=C=Oがよってきた結果.π=O...=C=Oの形で切れることにあります。

ベンゼンの酸化のときの巨大なπ電子・げんしのいど゜うを思い出してください。