巨大的分子片段发现量子隧道效应在日常实验室反应

的库尔修斯重排-反应发现了130多年前放弃了很长一段保守的秘密:它可以通过极其罕见的情况下进行重原子的量子隧道效应。

尽管隧道通过反应障碍在化学作为有机化学家,我们被训练,忽视这种量子现象”,说彼得的妇女不同、有机化学家和隧道吉森大学的专家,德国,谁没有参与这项工作。量子隧道效应通常是留给小粒子如电子和氢原子。

但是一个团队他说安广岛大学、日本和小青曾从苏州大学,中国,已经发现了一个惊人的反例:整个trifluoromethyl集团隧道的库尔修斯重排trifluoroacetyl叠氮化trifluoroacetyl异氰酸酯。这是第一个明确的例子,隧道只由一群non-hydrogen原子,“曾说。

氮烯,库尔修斯重排反应中间体,通常是非常稳定的温度低于30 k (-243°C)。在低温下,这些中间体热能太少,他们无法克服古典的方式反应屏障。

安倍和曾决定研究trifluoroacetyl氮烯作为科学家没能最终在之前的实验证明它的存在。他们被困trifluoroacetyl叠氮化在捕捉超冷状态固态氩和电击紫外激光转换成羰基氮烯。但trifluoroacetyl氮烯惊讶。甚至在2.8 k (-270°C),它将成为一个异氰酸酯——这只能来自一个机制的量子力学隧道效应”,曾说。团队的理论计算表明,这是trifluoromethyl集团——一个真正的重量级的分子质量为69,隧道。

称称这项研究“优秀”,不仅对揭示重原子隧穿的另一个实例,还捕捉难以捉摸的羰基氮烯的红外光谱。这是相当引人注目,因为成千上万的化学家所做的库尔修斯重排和我们总是写下这中间是重要的但实际上没有人证明它确实存在,”他说。

然而,称怀疑是否trifluoromethyl集团隧道。trifluoromethyl集团“你也可以说是静态的,因为它是最重的分子的一部分,这是碳氮键,从分子的一端到另一端,”他解释说。

曾庆红和安倍还发现,他们可以操纵隧道。甲苯的隧穿过程变得更慢甚至停止2-methyltetrahydrofuran,“曾说。以同样的方式控制隧道化学家可以控制反应动力学和热力学的开门宇宙更大的分子可以生成物种通过传统手段无法访问”,妇女不同的结论。