Forskere afslører ny dobbelt-roaming-mekanisme i kemisk reaktion

Roaming, en ny mekanisme i reaktionsdynamik, beskriver en usædvanlig vej, der er ret forskellig fra den konventionelle minimumsenergivej. Det lettes af den indledende frustrerede dissociation at danne radikale produkter, og så bugtningen af ​​de begyndende radikaler, i sidste ende fører til intramolekylær abstraktion og til produkterne.

For nylig, en gruppe ledet af prof. Fu Bina og prof. Zhang Donghui fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) under det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med prof. Han Yongchang fra Dalian University of Technology, opdagede en ny dobbelt-roaming-mekanisme i en forbrændingsreaktion.

Dette værk blev offentliggjort i Journal of Physical Chemistry Letters .

Forskerne udviklede en ny, global, fulddimensionel potentiel energioverflade (PES) for at studere den fulddimensionelle dynamik af H+HCCH-reaktionen.

De foreslog to spændende og forskellige roamingveje, nemlig acetylen-faciliteret roaming og vinyliden-faciliteret roaming for H + C ₂ H ₂ → H ₂ + C ₂ H reaktion.

I den acetylen-faciliterede roaming, den frustrerede acetylen + H dissocieret fra den oprindeligt dannede C ₂ H ₃ mellemliggende, og løsrivelsen af ​​det indkommende H-atom optog endnu et H-atom fra acetylen.

I den vinyliden-faciliterede roaming, C ₂ H ₃ mellemproduktet gennemgik først migreringen af ​​H-atom til et andet kulstofatom, og det indkommende H-atom strejfede rundt og fandt en gunstig orientering til at abstrahere H-atomet fra vinyliden, hvilket var den til sidst frustrerede vinyliden + H dissociation.

"Dobbelt-roaming"-vejene tegnede sig for ca. 95% af det samlede tværsnit til H ₂ + C ₂ H-produkter ved kollisionsenergien på 70 kcal/mol. Begge roaming-veje producerede varm C ₂ H indre energi, mens den direkte abstraktionsvej via den konventionelle overgangstilstand producerede kold C ₂ H indre energi.