Atomistic dynamics of elimination and nucleophilic substitution disentangled for the F− + CH3CH2Cl reaction

化学 SN2反应 反应动力学 过渡状态 亲核取代 势能面 计算化学 化学物理 亲核细胞 多原子离子 化学反应 势能 离子 取代反应 分子动力学 原子物理学 分子 立体化学 物理 有机化学 催化作用
作者
Jennifer Meyer,Viktor Tajti,Eduardo Carrascosa,Tibor Győri,Martin Stei,Tim Michaelsen,Björn Bastian,Gábor Czakó,Roland Wester
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:13 (10): 977-981 被引量:35
标识
DOI:10.1038/s41557-021-00753-8
摘要

Chemical reaction dynamics are studied to monitor and understand the concerted motion of several atoms while they rearrange from reactants to products. When the number of atoms involved increases, the number of pathways, transition states and product channels also increases and rapidly presents a challenge to experiment and theory. Here we disentangle the dynamics of the competition between bimolecular nucleophilic substitution (SN2) and base-induced elimination (E2) in the polyatomic reaction F− + CH3CH2Cl. We find quantitative agreement for the energy- and angle-differential reactive scattering cross-sections between ion-imaging experiments and quasi-classical trajectory simulations on a 21-dimensional potential energy hypersurface. The anti-E2 pathway is most important, but the SN2 pathway becomes more relevant as the collision energy is increased. In both cases the reaction is dominated by direct dynamics. Our study presents atomic-level dynamics of a major benchmark reaction in physical organic chemistry, thereby pushing the number of atoms for detailed reaction dynamics studies to a size that allows applications in many areas of complex chemical networks and environments. As the number of atoms involved in a reaction increases, so do the experimental and theoretical challenges faced when studying their dynamics. Now, using ion-imaging experiments and quasi-classical trajectory simulations, the dynamics of the polyatomic reaction F– + CH3CH2Cl have been studied and the competition between bimolecular nucleophilic substitution and base-induced elimination has been disentangled.
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
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
LeoBigman完成签到 ,获得积分10
16秒前
19秒前
五月完成签到 ,获得积分10
20秒前
沧海云完成签到 ,获得积分10
20秒前
XS_QI完成签到 ,获得积分10
25秒前
djbj2022发布了新的文献求助10
26秒前
652183758完成签到 ,获得积分10
32秒前
香锅不要辣完成签到 ,获得积分10
33秒前
38秒前
xwx完成签到,获得积分10
38秒前
zhang完成签到,获得积分10
49秒前
纯真老太完成签到 ,获得积分10
50秒前
自信放光芒~完成签到 ,获得积分10
50秒前
50秒前
lili完成签到 ,获得积分10
51秒前
58秒前
0816my完成签到,获得积分10
59秒前
sans完成签到,获得积分10
1分钟前
Young完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阳光问安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jialing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MarvelerYB3完成签到,获得积分10
1分钟前
deadsea完成签到,获得积分10
1分钟前
现实的俊驰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大知闲闲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
sans发布了新的文献求助10
1分钟前
虚心岂愈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HLT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
007完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhilianghui0807完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Estella完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欣慰冬亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
swordshine完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
GreenDuane完成签到 ,获得积分0
1分钟前
小莫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Always完成签到 ,获得积分10
1分钟前
修好世界完成签到,获得积分10
1分钟前
Bismarck发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3788357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333722
关于积分的说明 10263216
捐赠科研通 3049630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673639
邀请新用户注册赠送积分活动 802120
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760511