前所未有的同时发现了量子隧道效应反应

两个独立矫形器相同的分子反应形成不同的重组产品而不是以低得多的能量势垒通路继而令到其他构象异构体,化学家们发现。前所未有的过程,完全由量子隧道效应控制,完全打破了经典过渡态规则”,研究负责人说克劳迪奥·NunesCoimbra的大学的,葡萄牙。理解和隧道如何控制化学反应可以选择性的改变游戏规则,Nunes断言。

“化学通常试图通过控制反应的选择性竞争之间的能量壁垒可能的产品,“Nunes解释道。但这不是发生在2-formylphenylnitrene的syn和反矫形器。在-263°C的两个矫形器不互换旋转单键。尽管异构体有极低的能量势垒,syn和反矫形器选择不同,不同的途径:他们重新排列成一个2,1-benzisoxazole imino-ketene,分别。

违反直觉的过程发生完全通过量子隧道效应,这意味着粒子只是偷偷通过反应物和产物之间的能量势垒。在的情况下反2-formylphenylnitrene,氢原子隧道,syn构象异构体氧和氮。我们的系统显示选择性,不依赖于能量势垒,“Nunes说。我们有一个产品结果无法预测根据经典的规则。”

隧道,能量势垒高度等因素-热的关键反应变得无关紧要。相反,更重要的是能量势垒的宽度,这是更大的比重排反应的异构化。第一次被类似隧道控制的反应彼得的妇女不同的德国吉森大学的团队。但双隧道控制是一个复杂的新类型。

的个人和并发反应两个矫形器通过两个隧道路径…是新的和高度显著,“妇女不同的评论。反应的结果不能被理解的动力学和热力学控制的普遍接受的理由。只有隧道控制可以帮助解释观察。

化学家的主要结论,称是“隧道控制实际上是第三个反应范式理解化学反应”,这明显影响合成反应计划。我们可以开始思考设计系统,可以控制通过隧道,“Nunes补充道。它打开的角度看反应方式不同。虽然在高温隧道可能不是过程的主要驱动力,即使是很小的隧道的贡献可以影响反应结果。

Nunes和他的同事们正在调查反应条件下,传统实验室的设置方法。这意味着在液体进行反应,而不是在冷冻固体气体,和更高的温度约为-100°C。