眾所周知，化學反應(yīng)往往是由多個基元反應(yīng)/步驟組成，但是闡明這些基元反應(yīng)或者是對它們進行分子動力學研究，往往是一項極具有挑戰(zhàn)性的工作。目前常用的交叉分子束法往往只能研究氣相中小分子（幾個原子組成）間的反應(yīng)動力學，而對于在工業(yè)上更實用的液相反應(yīng)，卻無能為力。很明顯，對這類液相反應(yīng)過程中各基元步驟的深刻認識，對于提高工業(yè)反應(yīng)速度、調(diào)控反應(yīng)中間產(chǎn)物等工業(yè)過程具有重要的指導作用。
在中國科學院長春應(yīng)用化學研究所科技骨干啟動經(jīng)費、國家自然科學基金、青年千人計劃項目、“973”計劃青年科學家專題項目的支持下，長春應(yīng)化所徐維林課題組把量子化學計算引與單分子實驗技術(shù)相結(jié)合，首次詳細研究了凝聚態(tài)（液相）反應(yīng)過程中的各基元反應(yīng)動力學過程，該成果6月25日發(fā)表在Nature Communications上。
該課題組采用熒光分子Resorufin的可逆氧還還原過程為模型反應(yīng)，通過對反應(yīng)中間產(chǎn)物進行熒光跟蹤，結(jié)合理論計算解析出來的包含多步基元過程的反應(yīng)機理，獲取了該反應(yīng)過程基元反應(yīng)機理信息，進而詳細研究了反應(yīng)所經(jīng)歷的各基元步驟的分子反應(yīng)動力學。這一工作為液相中實用復雜的化學過程提供一種全新的基礎(chǔ)研究手段，進一步拓展了常規(guī)單分子研究方法的功能范圍和適用領(lǐng)域。
單分子實驗設(shè)計及反應(yīng)能壘圖
