我国科学家实现化学反应动力学精准调控

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化学反应无处不在，但通常只能通过添加催化剂、改变温度、压力等参数，才能在一定程度上控制化学反应，得到所需的化学反应产物。这个过程就像拆盲盒，科研人员抽到的往往只是可能的结果之一。中科院大连化学物理研究所的科研人员，通过控制分子化学键方向，实现了化学反应的立体动力学精准调控。1月13日，这一研究成果发表在国际权威学术期刊《科学》杂志上。

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中科院大连化物所研究员 中科院院士 张东辉：过去像化学反应，基本上它是由本来的量子属性决定好的，不能随便控制它，我们去抽盲盒的话，有一定的概率抽到这个，抽到那个。但以后就完全可以通过我们的控制，对特定化学键的一个击发，我们就想抽到哪个就抽到哪个。

专家介绍，化学反应的实质是原子、分子等微观粒子相互碰撞并引发旧的化学键断裂、新的化学键形成的过程。立体动力学效应，关注的就是碰撞过程中反应物分子的空间取向对反应过程有何影响。比如，氢分子是由两个氢原子通过共价键连接形成，就像一个“哑铃”。当另一个反应物与氢分子发生碰撞时，它从氢分子的一端发起攻击，或者直接攻击氢分子的共价键，这两种情况的反应概率和相应的动力学过程可能会表现出明显差别。一直以来，如何利用化学反应中的立体动力学效应，实现对化学反应过程和结果的精细控制，是化学动力学研究中的前沿问题之一。针对此项挑战，中科院大连化学物理研究所的科研团队，研制出高能量、单纵模纳秒脉冲光参量振荡放大器，实现了对氢分子的立体动力学调控。

中科院大连化物所研究员 中科院院士 张东辉：过去很难做到的一件事情，就是把氢分子击发到一个特定的态上面去，特定的空间取向，这就为我们做这个工作迈开了第一步。第二步我们就是用交叉分子束，把它引到交叉分子束里面去。然后通过这样的控制和化学反应的检测，我们看到一个非常有意思的事情，就是可以看到这样撞进去和这样撞进去完全是不一样的结果，它出来的分子方向分布是非常不一样的。

标签： 化学反应 空间取向 化学物理