中国科学院大连化学物理研讨所董文锐研讨员与杨学明院士试验团队联合傅碧娜研讨员和张东辉院士理论团队,在大气自由基反响动力学研讨范畴获得新进展。研讨团队发现syn-CH3CHOO与水的反响速率比文献报导值高出了两个数量级,这一发现为深化了解大气中syn-CH3CHOO铲除机制及OH自由基生成途径供给了重要依据。近来,相关效果发表于《天然-化学》。 syn-CH3CHOO是丙烯和2-烯烃类化合物经臭氧分化发生的重要中心体,在冬天和夏日别离占克里奇中心体总浓度的75%~79%和25%~77%。作为结构最简略的syn-构型克里奇中心体,syn-CH3CHOO常被用作研讨OH自由基生成的模型系统。传统观念以为,烯烃臭氧氧化过程中发生的克里奇中心体(特别是syn-CH3CHOO)的单分子解离,是夜间OH自由基的大多数来自。但是,关于syn-CH3CHOO与水的双分子反响速率一向存在争议,理论核算结果差异高达两个数量级。这种不确定性首要源于该反响的高维度、高杂乱性以及传统理论模型的局限性。一起,因为试验丈量的灵敏度与构象异构体的选择性约束,现在只要反响速率的上限值见诸报导。 该工作中,研讨团队选用自主研制的高重频时刻分辩激光诱导荧光技能,结合根据根本不变量-神经网络办法构建的高精度全维势能面与动力学核算,发现syn-CH3CHOO与水的反响速率常数比从前传统理论猜测的最大值高出约两个数量级。这一加快效应源于反响入口通道中杂乱中心体结构和强长程偶极-偶极相互作用发生的“周游机理”。研讨标明,在典型大气环境下,syn-CH3CHOO与水蒸气的双分子反响对其总耗费的影响程度与生成OH自由基的单分子分化途径适当。 更广泛来看,“周游机理”或许都会存在于触及杂乱长程相互作用的化学反响中,这一知道对焚烧化学、天体化学等多个范畴具有极端重大意义。