Los incendios forestales y la combustión de carburantes fósiles resultan en la emisión de moléculas de catecoles sustituidos a la atmosfera. Mientras que el ozono (O3) y los radicales hidroxilos (HO) reaccionan eficientemente en un tiempo de contacto de 1 μs con catecoles en la interfaz aire-agua durante el día, la reactividad dominante por los radicales nitrato (NO3) durante la noche permanece inexplorada.

En este trabajo, la ionización suave por electro-aerosolización neumática suave en línea con la espectrometría de masa (OESI-MS) se usa para estudiar la reacción del NO3(g) cuando impacta la superficie de microgotas acuosas que contienen moléculas de catecol, pirogalol, 3-metilcatecol, 4-metilcatecol o 3-metoxicatecol.

En este trabajo se detectó la generación ultrarrápida de los correspondientes compuestos aromáticos o nitrocatecoles, que son los principales constituyentes del carbono marrón atmosférico. En esta charla se presentarán los mecanismos capaces de producir nitrocatecoles.

El primero de los mecanismos se inicia por la abstracción de un átomo de H del catecol, o lo que es equivalente a una transferencia rápida de electrones de los catecoles (QH2) al NO3, se forman el anión nitrato (NO3-) y el catión radical del catecol (QH•+) que rápidamente pierde un protón convirtiéndose en el radical semiquinona (QH•).

El segundo mecanismo procede a través de intermediarios radicales ciclohexadienilos a consecuencia del ataque del NO3 al anillo aromático. Experimentos en el rango de pH de 4 a 8 demuestran que la producción de nitrocatecoles es más favorable bajo condiciones ácidas que existen en los aerosoles atmosféricos.

Mecánisticamente, los resultados de este trabajo explican la producción interfacial de nitrocatecoles cromóforos capaces de modificar las propiedades ópticas de las partículas en la tropósfera, que se vuelven más susceptibles a las reacciones de fotooxidación, y que pueden alterar el forzamiento radiativo planetario.