这一领域,我国科学家实现里程碑式突破!
日期:2023-01-13 23:00

来源:科技日报

◎ 科技日报记者 陆成宽

如何精准调控化学反应是化学科学研究的核心目标之一。中国科学院大连化学物理研究所杨学明院士、肖春雷研究员实验团队联合张东辉院士、张兆军副研究员理论团队 通过控制分子化学键方向 实现了化学反应的立体动力学精准调控 。相关成果1月13日以长文的形式发表于《科学》杂志。

氢分子是最简单的分子,在与另一分子相互接近的过程中,不容易发生取向变化。因此,氢分子参与的基元化学反应是研究立体动力学效应的理想模型。但长期以来,人们难以在实验上制备足够数量的具有特定取向的氢分子,因此无法研究相关反应中的立体动力学现象。

针对这个挑战,杨学明、肖春雷实验团队研制了高能量、单纵模纳秒脉冲光参量振荡放大器,实现了对氢分子化学键取向的控制。

同时,为了理解其中的动力学过程,张东辉、张兆军理论团队开展了非绝热量子动力学模拟,精确重现了实验所观测到的现象,并详细分析了该反应中存在的立体动力学效应,揭示了量子干涉现象在垂直碰撞构型反应中发挥了重要的作用。

“之前的化学反应研究可能像‘抽盲盒’,它是由本来的量子属性决定好的,科研人员不能随便控制,我们只能有一定的概率抽取到想要的结果。”张东辉说,“但现在我们可以通过精确的控制,激发特定化学键并控制它的方向,直接得到自己想要的结果。”

审稿人对于该工作给予了高度评价,认为 它是反应动力学领域里程碑式的突破。

责任编辑:刘万里 SF014

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