近日,由中科院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動力學(xué)國家重點實驗室吳國榮、楊學(xué)明等撰寫的論文“How Is C–H Vibrational Energy Redistributed in F+CHD3(n1=1) HF+CD3? ”(F+CHD3(n1=1) HF+CD3反應(yīng)中激發(fā)態(tài)C-H鍵的振動能量是如何重新分布的?)發(fā)表在最新出版的The Journal of Physical Chemistry Letters(J. Phys. Chem. Lett., 2014, 5, 1790–1794)上。
在化學(xué)反應(yīng)中,不同自由度的能量對于化學(xué)反應(yīng)的驅(qū)動能力不同。反應(yīng)物不同振動模式的激發(fā)對于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)性和動力學(xué)影響的研究是選鍵化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)控制的熱點之一。通常情況下,增加初始反應(yīng)物的能量會一定程度地促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。但是,對于F+CHD3這一反應(yīng)體系而言,反應(yīng)物CHD3中C-H鍵的振動激發(fā)卻抑制了C-H鍵的斷裂。為了更加深入的理解這個有趣的動力學(xué)過程,就必須開展詳細(xì)的、定量的動力學(xué)研究。然而,從實驗上獲得振動激發(fā)態(tài)反應(yīng)定量的動力學(xué)信息是一項富有挑戰(zhàn)性的工作。
楊學(xué)明院士指導(dǎo)的實驗小組利用自行研制的交叉分子束–時間切片離子速度成像儀(Rev. Sci. Instrum. 79, 094104 (2008) ),對F+CHD3(n1=1) HF+CD3這一激發(fā)態(tài)反應(yīng)進(jìn)行了深入的實驗研究,首次得到了C-H鍵振動激發(fā)對于該反應(yīng)的反應(yīng)性和動力學(xué)影響定量的信息。研究結(jié)果表明相比于基態(tài)的反應(yīng)而言,激發(fā)態(tài)反應(yīng)的總體反應(yīng)性降低了26%;同時,C-H鍵振動激發(fā)的能量幾乎全部分配給了HF產(chǎn)物的振動。該工作同時為理論研究提供了最完備的實驗數(shù)據(jù)。
大連化物所選鍵化學(xué)動力學(xué)研究取得新進(jìn)展