德国科学家催化重原子量子隧道效应反应与路易斯酸掺杂反应矩阵。三氟化硼增加速度到了这样一种程度,只能检测到产品在反应中混合。
量子隧道效应是一个很深的财产物质的海森堡测不准原理,相关的解释道Wolfram砂光机在德国鲁尔大学的波鸿,他领导了这一研究。隧道使粒子通过一个潜在的能量势垒,而不是克服活化能。量子隧道效应的概率取决于特定的反应,但它总是在那里,”桑德说,“你不能关掉它。”在隧道中,氢以外的任何元素是一个沉重的元素,相对较少的已知进行隧道的反应。
出人意料地快速反应在低温下反应速率表明量子隧道效应,即粒子有一个足够高的隧穿概率。此外,量子隧道效应是独立的温度,所以在3 k率大致相同,15 k,或30 k等等,没有提供热的贡献。
常规催化降低激活障碍,稳定过渡态。然而,在量子反应没有过渡状态稳定,那么你怎么能催化它们呢?“我们发现,在这个特定的例子中,我们得到了一个巨大的隧道增加利率如果我们的分子与路易斯酸,”桑德说。使用的酸是H2O, CF3我和男朋友3,选择研究氢键的影响,卤键和路易斯酸碱相互作用在隧道。这三种酸所有隧道率显著增加1 h-bicyclo [3.1.0] -hexa-3 5-diene-2-one,紧张的环丙烷,重新排列成4-oxocyclohexa-2 5-dienylidine。
与传统催化,量子催化势垒高度和宽度变化。势垒宽度的定义并不是那么简单,”桑德解释说,虽然一个狭窄的活化障碍的概率会增加隧道,这就增加了反应速率。
塞巴斯蒂安Kozuch计算化学家致力于重原子隧穿在以色列内盖夫的本-古里安大学,称工作漂亮,但并非完全出人意料。这是因为它们的变化反应的资料通过添加组(路易斯酸),显然所有分子的电子密度的变化,对动力学具有强大的影响,特别是在隧穿动力学。在这种情况下,路易斯酸不de-coordinate由于所需的低温基质隔离,所以没有催化营业额。
然而,“就说我们可以做这样的化学反应,使分子反应在最低的温度,这是很酷的概念,“Kozuch补充道。
它仍然是具有挑战性的预测反应进行隧道,特别是重原子隧穿。我们想了解真正从根本上我们如何控制环境影响的隧道反应,”桑德说。“我们只是想学。”
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