量子氢键在酸碱性质复杂

美国的研究人员已经证明在酸碱相互作用量子力学效应的存在,挑战Brønsted-Lowry理论。合成短氢键是由异于寻常质子,稳定而迅速航天飞机之间的酸和碱分子的特点是极不寻常的光谱特性。betway必威游戏下载大全

Brønsted-Lowry理论于1923年提出,解释了酸碱相互作用的质子转移。这一理论的基石之一是化学的理解和教会学校的学生在第一个原则。尽管越来越多的人对传统思维的局限性,令人惊奇的发现一个量子组件等基本反应完全是偶然的。

“这是运气,”承认丹尼尔·黑田路易斯安那州立大学的主要研究人员参与这项研究。我们在看液体的结构…看到这一点纸(对酸碱混合)接近导电性的硫酸,但没有电离作用。我们想看看结构…所以我们开始研究项目,然后意识到,很明显我们有非常不同的。

黑田,与合作者鲁王罗格斯大学,开始通过使用红外(IR)光谱分析的光谱特性不同的醋酸和1-methylimidazole混合物。betway必威游戏下载大全弱酸性,预计醋酸反应与弱基地如1-methylimidazole自发形成醋酸和imidazolium离子,分别。而是醋酸预期的峰值为1560厘米¹,团队惊讶地观察极其广泛的乐队在2200厘米之间¹和3500厘米¹在所有非水混合物。两种液体混合时,你可以描述红外光谱作为两个单独的总和,“黑田解释道。“这种情况下给了我们一些完全不同的东西。”

使用计算机建模技术来调查可能的解释的数据,黑田和王提出这些广泛的山峰出现酸碱复杂的形成。醋酸的直接交互的氮羟基1-methylimidazole导致异常短的氢键,稳定的快速穿梭于两种分子之间的质子。“量子力学效应产生很大的影响,尤其是当我们想到能量壁垒,”解释道卡洛斯Baiz计算和光谱技术专家从德克萨斯大学奥斯汀分校,我们。质子本身是量子力学,它可以想到的共振结构共存。

这种类型的非经典的行为曾被观察到在活动网站的酶,但黑田和王是第一个报告光谱签名。这[研究]很重要,因为它表明,为了解释(IR)光谱测量,我们需要考虑这些量子力学效应,“继续Baiz。对更广泛的社区,它改变了我们思考化学。”

反思这一工作的影响,黑田希望挑战其他研究人员开放的化学的方式。可能有其他反应,量子力学中起着重要作用,”黑田说。“我认为在未来我们更应该整合化学。”