Uncatalysed oscillatory chemical reactions. Oxidation of 1,4-cyclohexanedione by bromate in sulfuric or nitric acid solution

Nonlinear Phenomena during the Oxidation and Bromination of Pyrocatechol

“…2b illustrates that the induction time (IP) of these spontaneous oscillations grows monotonically with the increase of bromate concentration. The extremely long induction seen here is similar to that reported in other uncatalyzed bromate oscillators (Farage & Janjic, 1982;Szalai & Körös, 1998;Adamcikova et al, 2001) Figure 3 presents temporal evolutions of the bromate-H 2 Q reaction under different initial concentrations of H 2 Q: (a) 0.038 M, (b) 0.044 M, and (c) 0.047 M. In Fig. 3a Pt potential exhibits a clock reaction phenomenon, followed by a gradual decrease.…”

“…In 1978, Orbán and Körös carried out an extensive search to explore chemical oscillations in the oxidations of aromatic compounds by acidic bromate (Körös & Orbán, 1978;Orbán & Körös, 1978a;1978b). Because of the absence of metal catalysts, systems reported by Orbàn and Körös in 1978 and discovered more recently by other groups have been frequently referred as uncatalyzed bromate oscillators (UBO) (Farage & Janjic, 1982;Szalai & Körös, 1998;Adamcikova et al, 2001). In general, reactions of UBOs represent the parallel running of oxidation and bromination of an organic substrate.…”

CO2 production in the bromate‐1,4‐cyclohexanedione oscillatory reaction

“…[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15] While in most of the bromate-cyclic compound oscillators the oscillatory behavior is short-lived when studied in a batch system, [1,2] over 200 oscillation peaks have been achieved in the closed bromate-1,4-cyclohexanedione (CHD). [3] The long lasting oscillatory dynamics, coupled with the absence of gas production, has made the bromate-CHD reaction a new popular model system for the investigation of nonlinear spatial-temporal dynamics, [13][14][15] an important behavior that has been encountered in a variety of systems ranging from physical to biological systems. [16][17][18][19][20] The understanding of the chemical mechanism of the bromate-CHD oscillator has achieved significant progress largely due to the work by Kö rö s and his research group.…”

Dinâmica oscilatória em sistemas contendo bromato e 1,4-ciclo-hexanodiona em meio ácido: I. Efeito da temperatura

“…9 A maioria dos UBOs utiliza em sua composição compostos aromáticos (principalmente derivados do fenol ou da anilina) como substrato orgânico e o íon bromato em meio ácido (geralmente ácido sulfúrico). 10 Farage e Janjic 11,12 descobriram que a 1,4-ciclo-hexanodiona (uma dicetona alicíclica) reage com o bromato em meio ácido apresentando um comportamento oscilatório. A originalidade dessa descoberta reside não apenas no fato de que o sistema oscila sem catalisador, mas no fato do fenômeno oscilatório ocorrer também em soluções de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), ácido nítrico (HNO 3 ), ácido perclórico (HClO 4 ) e ácido fosfórico (H 3 PO 4 ).…”

“…Os autores estudaram o efeito da temperatura, do oxigênio molecular dissolvido, do catalisador e da agitação na dinâmica oscilatória. 11,12 Sabe-se que a primeira etapa da oxidação da 1,4-CHD pelo íon bromato é a abstração de um hidrogênio (processo de aromatização), em lugar da quebra da cadeia orgânica que poderia resultar, por exemplo, na formação do dióxido de carbono (CO 2 ).10 Nestes estudos, verificou-se que o composto majoritário encontrado é o 1,4-di-hidroxibenzeno (H 2 Q) mais conhecido como hidroquinona, que é posteriormente oxidado a 1,4-benzoquinona (Q), sendo este um dos principais produtos da reação. A reação de bromação, que está sempre acompanhada da oxidação quando o íon bromato é o oxidante, tem como principais produtos, mono-e dibromo-derivados da 1,4-CHD e 1,4-bromobenzoquinona.…”