作者:卜叶 付艳林 来源:中国科学报 发布时间:2021/5/17 16:51:29
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科学家揭示化学反应中的“双漫游”机理

 

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员傅碧娜、张东辉院士团队与大连理工大学教授韩永昌合作,发现了化学反应中的“双漫游”机理。相关研究成果发表在《物理化学快报》上。

漫游机理是化学反应中不寻常但很有趣的机理,该机理会得到意想不到的产物,并且产物末态分布与传统的最小能量路径呈现的分布完全不同。尽管漫游机理在单分子解离和双分子碰撞反应中都有发现和报道,但在同一反应中的多重漫游途径很罕见。

研究中,通过构建基于基本不变量—神经网络的高精度全维势能面和动力学计算,研究人员在氢(H)和乙炔(C2H2)反应生成氢气和乙炔基(C2H)的反应中发现了”双漫游“机理,即该反应的络合物乙烯基(C2H3)并没有解离成H原子和C2H2,但并没有解离,分离的H原子在C2H2附近徘徊,最终从C2H2提取H原子生成H2,该路径被命名为C2H2促进的漫游;另一个漫游机制为H原子从最初形成的C2H3迁移,随后C2H3即将解离成H原子和亚乙烯基(H2CC),出去的H原子在H2CC周围漫游,最后从H2CC中抽取另一个H原子,该路径被命名为H2CC促进的漫游。在高碰撞能下,“双漫游”途径约占H2+C2H产物总积分截面的95%,其中C2H2促进的漫游途径占89%,H2CC促进的漫游途径占6%。两种漫游路径都产生了高内能激发的C2H产物,而通过常规过渡态的直接抽取路径则产生较冷的C2H。该研究的计算结果为C2H2H2CC两种异构体在化学反应动力学中的重要性,以及在该双分子反应中漫游动力学的实验研究提供了重要启示。

相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c01045

 
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