近日，大連理工大學物理學院韓永昌教授與大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室傅碧娜研究員及張東輝院士合作，在之前H + C2H4→H2+ C2H3中發(fā)現(xiàn)碰撞誘導漫游(collision-induced roaming)機理的基礎上[Chemical Science, 11, 2148 (2020)]，在另一個體系H + C2H2 →H2+ C2H中再次發(fā)現(xiàn)了新奇的漫游反應機理[Journal of Physical Chemistry Letters, 12, 4211 (2021)]。
基于新構建的高精度全維勢能面用準經(jīng)典軌線方法開展了H + C2H2碰撞的動力學研究，發(fā)現(xiàn)除了常規(guī)的過渡態(tài)反應機理外，還存在漫游反應機理(反應路徑中原子團結構發(fā)生巨大形變且不經(jīng)過過渡態(tài)結構）。根據(jù)漫游過程中目標分子的結構，將漫游路徑進一步分為A-漫游(Acetylene-facilitated roaming)和V-漫游(Vinylidene-facilitated roaming)，分別對應漫游H原子的撞擊目標乙炔分子和亞乙烯基分子。三種路徑的產(chǎn)物能量與空間角分布都完全不同，而且在H + C2H2→H2+ C2H反應中漫游機理起主導作用。
相關研究成果發(fā)表在《The Journal of Physical Chemistry Letters》上，該期刊為原子與分子物理領域頂級期刊之一，影響因子為6.710，大連理工大學物理學院博士生付艷林為論文第一作者，韓永昌教授為共同通訊作者。
(a)傳統(tǒng)路徑：H + HCCH→[TS] (傳統(tǒng)過渡態(tài)為5原子共面結構)→H2+C2H
(b)新路徑A-漫游：H + HCCH→[H* … HCCH] (目標乙炔分子)→H2+C2H
(c)新路徑V-漫游：H + HCCH→[H* … H2CC] (目標亞乙烯基分子)→H2+C2H
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