Methylhydroxycarbene: Tunneling Control of a Chemical Reaction

化学 量子隧道 活化能 异构化 动能 反应性(心理学) 光化学 物理化学 材料科学 有机化学 物理 病理 替代医学 催化作用 光电子学 医学 量子力学
作者
Peter R. Schreiner,David Ley,D. Gerbig,Chia-Hua Wu,Wesley D. Allen
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:332 (6035): 1300-1303 被引量:250
标识
DOI:10.1126/science.1203761
摘要

Chemical reactivity is conventionally understood in broad terms of kinetic versus thermodynamic control, wherein the decisive factor is the lowest activation barrier among the various reaction paths or the lowest free energy of the final products, respectively. We demonstrate that quantum-mechanical tunneling can supersede traditional kinetic control and direct a reaction exclusively to a product whose reaction path has a higher barrier. Specifically, we prepared methylhydroxycarbene (H(3)C-C-OH) via vacuum pyrolysis of pyruvic acid at about 1200 kelvin (K), followed by argon matrix trapping at 11 K. The previously elusive carbene, characterized by ultraviolet and infrared spectroscopy as well as exacting quantum-mechanical computations, undergoes a facile [1,2]hydrogen shift to acetaldehyde via tunneling under a barrier of 28.0 kilocalories per mole (kcal mol(-1)), with a half-life of around 1 hour. The analogous isomerization to vinyl alcohol has a substantially lower barrier of 22.6 kcal mol(-1) but is precluded at low temperature by the greater width of the potential energy profile for tunneling.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一忽儿左发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
彭于晏应助申锴采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
牙膏发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助xy采纳,获得10
1秒前
1秒前
千暮完成签到,获得积分10
1秒前
tt666发布了新的文献求助20
2秒前
高高的伯云完成签到,获得积分10
2秒前
轻松雁蓉发布了新的文献求助10
2秒前
Qinghua发布了新的文献求助10
2秒前
Vicki完成签到,获得积分0
3秒前
xzf1996完成签到,获得积分10
3秒前
李钟硕完成签到,获得积分10
3秒前
Ya_Yen发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
小白菜发布了新的文献求助10
3秒前
ywzqdhy完成签到,获得积分20
4秒前
十几发布了新的文献求助20
4秒前
Orange应助闪闪的屁股采纳,获得10
4秒前
Cedric完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
wxnice完成签到,获得积分10
5秒前
我要发sci完成签到,获得积分10
6秒前
hua发布了新的文献求助10
6秒前
ty7500发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
Twonej应助刻苦的一兰采纳,获得30
7秒前
7秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7988060
关于积分的说明 16603138
捐赠科研通 5268283
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810896
邀请新用户注册赠送积分活动 1791166
关于科研通互助平台的介绍 1658105