Quantum Tunneling in Peroxide O–O Bond Breaking Reaction

化学 动力学同位素效应 量子隧道 物理化学 阿累尼乌斯方程 反应速率 过渡状态 光化学 计算化学 原子物理学 活化能 催化作用 光电子学 生物化学 物理
作者
Yangyu Zhou,Wei Fang,Lina Wang,Xiaoqing Zeng,Dong H. Zhang,Mingfei Zhou
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (16): 8817-8821 被引量:7
标识
DOI:10.1021/jacs.3c02750
摘要

The importance of quantum-mechanical tunneling becomes increasingly recognized in chemical reactions involving hydrogen as well as heavier atoms. Here we report concerted heavy-atom tunneling in an oxygen-oxygen bond breaking reaction from cyclic beryllium peroxide to linear dioxide in cryogenic Ne matrix, as evidenced by subtle temperature-dependent reaction kinetics and unusually large kinetic isotope effects. Furthermore, we demonstrate that the tunneling rate can be tuned through noble gas atom coordination on the electrophilic beryllium center of Be(O2), as the half-life dramatically increased from 0.1 h for NeBe(O2) at 3 K to 12.8 h for ArBe(O2). Quantum chemistry and instanton theory calculations reveal that noble gas coordination notably stabilizes the reactants and transition states, increases the barrier heights and widths, and consequently reduces the reaction rate drastically. The calculated rates and in particular kinetic isotope effects are in good agreement with experiment.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
丹丹子完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
Ava应助xiaofan采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
珊珊发布了新的文献求助10
2秒前
jcs324发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
妥妥酱完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
lu发布了新的文献求助200
3秒前
wenwen完成签到,获得积分10
4秒前
专注的语堂完成签到,获得积分10
4秒前
丘比特应助Sandwo采纳,获得10
6秒前
7秒前
哭泣代萱发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
懒羊羊完成签到,获得积分10
10秒前
爆米花应助鲤鱼水壶采纳,获得10
10秒前
10秒前
wanci应助RenHP采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助悲凉的笑南采纳,获得10
11秒前
隐形怜南发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
彭于彦祖应助ccl采纳,获得20
13秒前
14秒前
14秒前
Rubby应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小波应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
机灵柚子应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
wanci应助renjiu采纳,获得10
17秒前
tongkaibing发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
Introducing Sociology Using the Stuff of Everyday Life 400
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
Metals, Minerals, and Society 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4251719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3784953
关于积分的说明 11879804
捐赠科研通 3436160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1885593
邀请新用户注册赠送积分活动 937250
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 843048