The photolysis products of dibromodifluoromethane (CF2Br2) were characterized by matrix isolation infrared and UV/Visible spectroscopy, supported by ab initio calculations. Photolysis at wavelengths of 240 and 266 nm of CF2Br2:Ar samples (1:5000) held at 5K yielded iso-CF2Br2(F2CBrBr), a weakly bound isomer of CF2Br2, which is characterized here for the first time. The observed infrared and UV/Visible absorptions of iso-CF2Br2 are in excellent agreement with computational predictions at the B3LYP/aug-cc-pVTZ level. Single point energy calculations at the CCSD(T)/aug-cc-pVDZ level on the B3LYP optimized geometries suggest that the isoform is a minimum on the CF2Br2 potential energy surface, lying some 55 kcal/mol above the CF2Br2 ground state. The energies of various stationary points on the CF2Br2 potential energy surface were characterized computationally; taken with our experimental results, these show that iso-CF2Br2 is an intermediate in the Br+CF2BrCF2+Br2 reaction. The photochemistry of the isoform was also investigated; excitation into the intense 359 nm absorption band resulted in isomerization to CF2Br2. Our results are discussed in view of the rich literature on the gas-phase photochemistry of CF2Br2, particularly with respect to the existence of a roaming atom pathway leading to molecular products.

1.
H. L.
Lee
,
P. C.
Lee
,
P. Y.
Tsai
,
K. C.
Lin
,
H. H.
Kuo
,
P. H.
Chen
, and
A. H. H.
Chang
,
J. Chem. Phys.
130
,
184308
(
2009
).
2.
L.
Ji
,
Y.
Tang
,
R. S.
Zhu
,
Z. R.
Wei
, and
B.
Zhang
,
Spectrochim. Acta, Part A
67
,
273
(
2007
).
3.
L.
Ji
,
J.
Tang
, and
B.
Zhang
,
Acta Chim. Sin.
65
,
501
(
2007
).
4.
P. Y.
Wei
,
Y. P.
Chang
,
Y. S.
Lee
,
W. B.
Lee
,
K. C.
Lin
,
K. T.
Chen
, and
A. H. H.
Chang
,
J. Chem. Phys.
126
,
034311
(
2007
).
5.
C. Y.
Hsu
,
H. Y.
Huang
, and
K. C.
Lin
,
J. Chem. Phys.
123
,
134312
(
2005
).
6.
N. L.
Owens
,
K.
Nauta
,
S. H.
Kable
,
N. L.
Haworth
, and
G. B.
Bacskay
,
Chem. Phys. Lett.
370
,
469
(
2003
).
7.
R. D.
Saini
,
S.
Dhanya
, and
T. N.
Das
,
Bull. Chem. Soc. Jpn.
75
,
1699
(
2002
).
8.
M. S.
Park
,
T. K.
Kim
,
S. H.
Lee
,
K. H.
Jung
,
H. R.
Volpp
, and
J.
Wolfrum
,
J. Phys. Chem. A
105
,
5606
(
2001
).
9.
E. A.
Basso
,
P. R.
Oliveira
,
J.
Caetano
, and
I. T. A.
Schuquel
,
J. Braz. Chem. Soc.
12
,
215
(
2001
).
10.
M. R.
Cameron
and
G. B.
Bacskay
,
J. Phys. Chem. A
104
,
11212
(
2000
).
11.
M. R.
Cameron
,
S. A.
Johns
,
G. F.
Metha
, and
S. H.
Kable
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
2
,
2539
(
2000
).
12.
Q. Q.
Zhang
,
U.
Marvet
, and
M.
Dantus
,
Faraday Discuss.
,
108
,
63
(
1997
).
13.
R. K.
Talukdar
,
M.
Hunter
,
R. F.
Warren
,
J. B.
Burkholder
, and
A. R.
Ravishankara
,
Chem. Phys. Lett.
262
,
669
(
1996
).
14.
R. K.
Vatsa
,
A.
Kumar
,
P. D.
Naik
,
K. V. S. R.
Rao
, and
J. P.
Mittal
,
Bull. Chem. Soc. Jpn.
68
,
2817
(
1995
).
15.
B.
Abel
,
H.
Hippler
,
N.
Lange
,
J.
Schuppe
, and
J.
Troe
,
J. Chem. Phys.
101
,
9681
(
1994
).
16.
J.
Van Hoeymissen
,
W.
Uten
, and
J.
Peeters
,
Chem. Phys. Lett.
226
,
159
(
1994
).
17.
P.
Felder
,
X. F.
Yang
,
G.
Baum
, and
J. R.
Huber
,
Isr. J. Chem.
34
,
33
(
1994
).
18.
R.
Martínez
,
F.
Castano
,
M. N. S.
Rayo
, and
R.
Pereira
,
Chem. Phys.
172
,
349
(
1993
).
19.
R. K.
Vatsa
,
A.
Kumar
,
P. D.
Naik
,
K. V. S. R.
Rao
, and
J. P.
Mittal
,
Chem. Phys. Lett.
207
,
75
(
1993
).
20.
A.
Mellouki
,
R. K.
Talukdar
,
A. M.
Schmoltner
,
T.
Gierczak
,
M. J.
Mills
,
S.
Solomon
, and
A. R.
Ravishankara
,
Geophys. Res. Lett.
19
,
2059
(
1992
).
21.
T. R.
Gosnell
,
A. J.
Taylor
, and
J. L.
Lyman
,
J. Chem. Phys.
94
,
5949
(
1991
).
22.
D.
Krajnovich
,
Z.
Zhang
,
L.
Butler
, and
Y. T.
Lee
,
J. Phys. Chem.
88
,
4561
(
1984
).
23.
R. J. S.
Morrison
,
R. F.
Loring
,
R. L.
Farley
, and
E. R.
Grant
,
J. Chem. Phys.
75
,
148
(
1981
).
24.
D. E.
Mann
and
B. A.
Thrush
,
J. Chem. Phys.
33
,
1732
(
1960
).
25.
J. C.
Walton
,
J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1
68
,
1559
(
1972
).
26.
C. L.
Sam
and
J. T.
Yardley
,
Chem. Phys. Lett.
61
,
509
(
1979
).
27.
F. B.
Wampler
,
J. J.
Tiee
,
W. W.
Rice
, and
R. C.
Oldenberg
,
J. Chem. Phys.
71
,
3926
(
1979
).
28.
L. T.
Molina
and
M. J.
Molina
,
J. Phys. Chem.
87
,
1306
(
1983
).
29.
K.
Ranajit
,
G.
Talukdar
,
L.
Vaghjiani
, and
A. R.
Ravishankara
,
J. Chem. Phys.
96
,
8194
(
1992
).
30.
P. Z.
El-Khoury
,
L.
George
,
A.
Kalume
,
B. S.
Ault
,
A. N.
Tarnovsky
, and
S. A.
Reid
, “
Frequency and ultrafast time resolved spectroscopy of iso-CF2I2
,”
J. Chem. Phys.
(submitted).
31.
G. P.
Brown
and
J. P.
Simons
,
Trans. Faraday Soc.
65
,
3245
(
1969
).
32.
M. E.
Jacox
,
Chem. Phys. Lett.
53
,
192
(
1978
).
33.
G.
Maier
and
H. P.
Reisenauer
,
Angew. Chem., Int. Ed. Engl.
25
,
819
(
1986
).
34.
G.
Maier
,
H. P.
Reisenauer
,
J.
Hu
,
L. J.
Schaad
, and
B. A.
Hess
,
J. Am. Chem. Soc.
112
,
5117
(
1990
).
35.
Y. L.
Li
,
C.
Zhao
,
W. M.
Kwok
,
X.
Guan
,
P.
Zuo
, and
D. L.
Phillips
,
J. Chem. Phys.
119
,
4671
(
2003
).
36.
W. M.
Kwok
,
C. Y.
Zhao
,
Y. L.
Li
,
X. G.
Guan
, and
D. L.
Phillips
,
J. Chem. Phys.
120
,
3323
(
2004
).
37.
D. L.
Phillips
,
W. H.
Fang
,
X.
Zheng
,
Y. L.
Li
,
D.
Wang
, and
W. M.
Kwok
,
Curr. Org. Chem.
8
,
739
(
2004
).
38.
X. G.
Guan
,
X. F.
Lin
,
W. M.
Kwok
,
Y.
Du
,
Y. L.
Li
,
C. Y.
Zhao
,
D. Q.
Wang
, and
D. L.
Phillips
,
J. Phys. Chem. A
109
,
1247
(
2005
).
39.
Y. L.
Li
,
C.
Zhao
,
X.
Guan
, and
D. L.
Phillips
,
Res. Chem. Intermed.
31
,
557
(
2005
).
40.
X. F.
Lin
,
X. G.
Guan
,
W. M.
Kwok
,
C. Y.
Zhao
,
Y.
Du
,
Y. L.
Li
, and
D. L.
Phillips
,
J. Phys. Chem. A
109
,
981
(
2005
).
41.
X. F.
Lin
,
C. Y.
Zhao
, and
D. L.
Phillips
,
Mol. Simul.
31
,
483
(
2005
).
42.
P. Z.
El-Khoury
,
W. M.
Kwok
,
X. G.
Guan
,
C. S.
Ma
,
D. L.
Phillips
, and
A. N.
Tarnovsky
,
ChemPhysChem
10
,
1895
(
2009
).
43.
A. N.
Tarnovsky
,
M.
Wall
,
M.
Gustafsson
,
N.
Lascoux
,
V.
Sundstrom
, and
E.
Akesson
,
J. Phys. Chem. A
106
,
5999
(
2002
).
44.
M.
Wall
,
A. N.
Tarnovsky
,
T.
Pascher
,
V.
Sundstrom
, and
E.
Akesson
,
J. Phys. Chem. A
107
,
211
(
2003
).
45.
A. N.
Tarnovsky
,
V.
Sundstrom
,
E.
Akesson
, and
T.
Pascher
,
J. Phys. Chem. A
108
,
237
(
2004
).
46.
A. N.
Tarnovsky
,
I.
Pascher
, and
T.
Pascher
,
J. Phys. Chem. A
111
,
11814
(
2007
).
47.
C.
Tao
,
C.
Mukarakate
, and
S. A.
Reid
,
J. Am. Chem. Soc.
128
,
9320
(
2006
).
48.
C.
Tao
,
C.
Mukarakate
,
Y.
Mishchenko
,
D.
Brusse
, and
S. A.
Reid
,
J. Phys. Chem. A
111
,
10562
(
2007
).
49.
J. B.
Burkholder
,
R. R.
Wilson
,
T.
Gierczak
,
R.
Talukdar
,
S. A.
Mckeen
,
J. J.
Orlando
,
G. L.
Vaghjiani
, and
A. R.
Ravishankara
,
J. Geophys. Res., [Atmos.]
96
,
5025
(
1991
).
50.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
 et al., GAUSSIAN 98, Revision A.11.4, Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA,
2001
.
51.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
 et al., GAUSSIAN 09, Gaussian, Inc., Wallingford, CT,
2009
.
52.
A. K.
Wilson
,
D. E.
Woon
,
K. A.
Peterson
, and
T. H.
Dunning
, Jr.
,
J. Chem. Phys.
110
,
7667
(
1999
).
53.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.3319567 for three figures of experimental data.
54.
Y. J.
Liu
,
L.
De Vico
,
R.
Lindh
, and
W. H.
Fang
,
ChemPhysChem
8
,
890
(
2007
).
55.
G.
Maier
,
H. P.
Reisenauer
,
J.
Hu
,
B. A.
Hess
, and
L. J.
Schaad
,
Tetrahedron Lett.
30
,
4105
(
1989
).
56.
S. A.
Lahankar
,
S. D.
Chambreau
,
D.
Townsend
,
F.
Suits
,
J.
Farnum
,
X. B.
Zhang
,
J. M.
Bowman
, and
A. G.
Suits
,
J. Chem. Phys.
125
,
044303
(
2006
).
57.
S. A.
Lahankar
,
S. D.
Chambreau
,
X. B.
Zhang
,
J. M.
Bowman
, and
A. G.
Suits
,
J. Chem. Phys.
126
,
044314
(
2007
).
58.
S. D.
Chambreau
,
D.
Townsend
,
S. A.
Lahankar
,
S. K.
Lee
, and
A. G.
Suits
,
Phys. Scr.
73
,
C89
(
2006
).
59.
D.
Townsend
,
S. A.
Lahankar
,
S. K.
Lee
,
S. D.
Chambreau
,
A. G.
Suits
,
X.
Zhang
,
J.
Rheinecker
,
L. B.
Harding
, and
J. M.
Bowman
,
Science
306
,
1158
(
2004
).
60.
S. A.
Lahankar
,
V.
Goncharov
,
F.
Suits
,
J. D.
Farnum
,
J. M.
Bowman
, and
A. G.
Suits
,
Chem. Phys.
347
,
288
(
2008
).
61.
A. G.
Suits
,
S. D.
Chambreau
, and
S. A.
Lahankar
,
Int. Rev. Phys. Chem.
26
,
585
(
2007
).
62.
V.
Goncharov
,
N.
Herath
, and
A. G.
Suits
,
J. Phys. Chem. A
112
,
9423
(
2008
).
63.
A. G.
Suits
,
Acc. Chem. Res.
41
,
873
(
2008
).
64.
B. C.
Shepler
,
B. J.
Braams
, and
J. M.
Bowman
,
J. Phys. Chem. A
112
,
9344
(
2008
).
65.
B. R.
Heazlewood
,
M. J. T.
Jordan
,
S. H.
Kable
,
T. M.
Selby
,
D. L.
Osborn
,
B. C.
Shepler
,
B. J.
Braams
, and
J. M.
Bowman
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
105
,
12719
(
2008
).
66.
P. L.
Houston
and
S. H.
Kable
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
103
,
16079
(
2006
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.