振动与电磁波动的强耦合可以使分子向一个或另一个反应途径倾斜

Lucas lethulier - karl和Kalaivanan Nagarajan将溶液注入微流体红外光谱电池的照片

来源:©斯特拉斯堡大学

斯特拉斯堡大学的Lucas lethuier - karl和Kalaivanan Nagarajan将一种溶液注入微流体红外光谱电池中,该电池的窗户已经变成了高反射镜

法国化学家仅用一对精心间隔的镜子就改变了分子的反应方式。他们将硅烷衍生物溶液流过一个黑暗的光学腔,在这个腔中,电磁波动与其振动耦合,改变了氟离子倾向于分裂哪一个键。斯特拉斯堡大学的研究人员说:“你可以制造一个微流体系统,在镜子之间传递溶液,反应性就会发生变化。托马斯艾布森告诉必威体育 红利账户.从来没有类似的方法。”

Ebbesen强调,电磁波动“在宇宙中无处不在”,例如影响分子周围的电子云,在那里它们产生有吸引力的范德华力。由于是电磁的,波动可以被认为是波,因此有波长。而且,任何一对相对的金属板之间都会有波动。在板间距离与波动波长之间的适当比例下,波动发生共振,并且板变成增强它们的空腔。

用于探测VSC对位点选择性的试验反应示意图

来源:©Thomas et.al/Science/AAAS

试验反应,探讨VSC对位点选择性的影响

如果它们能增强分子中化学键振动时波长的波动,“或许我们就能改变化学反应”。2012年,他的团队首次在光致变色染料分子中展示了这种振动强耦合(VSC)。2然后,斯特拉斯堡的同事约瑟夫·莫兰对VSC是否有助于催化产生了兴趣。这两个科学家的团队共同表明,VSC可以改变氟离子去除三甲基硅基保护基团的速率。3.

艾伯森强调说:“我们知道,对化学家来说,最重要的是能够控制一种或另一种产物的反应。”莫兰补充说:“我们设计了一种含有两种不同官能团的底物,它们都可以被氟化物去保护。”在他们选择的分子中,结合三种对应碳硅键或氧硅键的振动,减慢了反应速度,并改变了产物的比例。

电脑屏幕截图显示谐振腔

来源:©斯特拉斯堡大学

屏幕显示腔内的谐波共振,可以通过用四个螺钉压缩间隔来调整两个镜子之间的空间来调谐

目前,科学家还无法预测VSC如何影响反应速率。莫兰说:“我们正在努力了解规则是什么。”此外,斯特拉斯堡的科学家们迄今为止的研究都表明VSC减缓了反应。然而,Ebbesen指出,在ChemRxiv上的两篇预印本论文中,包括一个与他有关的人,它会加速反应。

这是一个“非常令人兴奋的概念验证研究”,他说茱莉亚温斯坦来自英国谢菲尔德大学。她对所提供的选择性最感兴趣,因为只有一些振动模式会引起反应性的变化。温斯坦还认为,这种方法提供了“研究化学反应机制最优雅、最新颖的方法”。