科學網—瓦爾登翻轉取代反應機理研究獲新進展

2020-11-26 科學網
中科院大連化物所
瓦爾登翻轉取代反應機理研究獲新進展

 

本報訊 （記者劉萬生 通訊員劉舒、張兆軍）近日，中科院大連化物所分子反應動力學國家重點實驗室研究員張東輝、副研究員劉舒團隊在瓦爾登（Walden）翻轉取代反應機理研究上取得新進展，首次對一個通過瓦爾登翻轉機理實現的取代反應進行了精確的理論研究，獲得了詳盡的動力學信息和清晰的物理圖像，相關研究成果發表於《自然—通訊》。

為了研究不同同位素效應的動力學起源，科研人員分析了反應過程中不反應甲基基團傘形角的變化。計算結果表明對於H』+CHD3 取代反應，不反應CD3基團的傘形運動在反應期間對入射H原子的攻擊響應非常緩慢，反應並沒有經過最小能量路徑。取而代之，傘形角在動力學過渡態處大於90°，對應的勢壘高度大於靜態勢壘高度。這正是造成動力學和反應截面同位素效應差異以及高能量閾值的原因。

H』+CH4取代反應研究中發現的所有這些現象都曾經在有勢壘的氣相SN2反應中觀察到，包括高閾值能量、室溫下反向二級動力學同位素效應，以及反應截面很強的正向二級同位素效應，因此本研究中發現的機理也極可能在這些氣相SN2反應中發揮重要的作用，從而為氣相SN2反應動力學研究提供了重要線索。

《中國科學報》 (2017-03-01 第4版 綜合)

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