近日，分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室傅碧娜研究員、張東輝院士團(tuán)隊(duì)與大連理工大學(xué)韓永昌教授、美國(guó)Emory大學(xué)Joel M. Bowman教授合作，發(fā)現(xiàn)了雙分子碰撞反應(yīng)中碰撞誘導(dǎo)的新的漫游(roaming)機(jī)理。
圖題：絡(luò)合物介導(dǎo)與碰撞誘導(dǎo)漫游機(jī)理的H2產(chǎn)物在平動(dòng)能和角度上的三維分布對(duì)比圖
漫游機(jī)理是反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中的一種新的反應(yīng)機(jī)理，與常規(guī)的經(jīng)過最小反應(yīng)能量途徑產(chǎn)生的機(jī)理不同。盡管漫游機(jī)理已經(jīng)在單分子解離反應(yīng)中被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道，但是很少有關(guān)于雙分子碰撞反應(yīng)的研究。在該研究中，研究人員針對(duì)重要的雙分子燃燒反應(yīng)H+C2H4
H2+C2H3開展了高精度的理論計(jì)算研究，揭示了該反應(yīng)中新奇的碰撞誘導(dǎo)漫游機(jī)理。除了絡(luò)合物介導(dǎo)（complex-mediated）的漫游機(jī)理外，該研究還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非絡(luò)合物形成的漫游機(jī)理。可以將這個(gè)過程描述為類似直接的非彈性碰撞，經(jīng)過碰撞后其中一個(gè)H原子很快從不穩(wěn)定的C2H5絡(luò)合物出去，然后從C2H4抽取一個(gè)H原子生成H2，研究人員將這個(gè)反應(yīng)機(jī)理命名為“碰撞誘導(dǎo)(collision-induced)”漫游。通過絡(luò)合物介導(dǎo)和碰撞誘導(dǎo)這兩種漫游機(jī)理發(fā)生的產(chǎn)物，會(huì)呈現(xiàn)出明顯不同的產(chǎn)物散射角分布，但是兩者都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)振轉(zhuǎn)高度激發(fā)的C2H3。并且，與經(jīng)過最小反應(yīng)能量途徑的直接抽取機(jī)理相比，漫游機(jī)理會(huì)產(chǎn)生明顯不同的動(dòng)力學(xué)信息。該工作不僅澄清了氫原子與乙烯反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理，而且預(yù)測(cè)了其他類似反應(yīng)也很有可能跟這個(gè)新的漫游反應(yīng)機(jī)理有關(guān)，為實(shí)驗(yàn)探測(cè)漫游機(jī)理提供了較好的理論支持。
相關(guān)工作發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)》（Chemical Science）上。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng)B"能源化學(xué)轉(zhuǎn)化的本質(zhì)與調(diào)控" 的支持。（文／圖 付艷林）
