0

Найден новый промежуточный продукт фотодиссоциации аниона трииодида

Фотодиссоциация аниона трииодида (I3-) является классической книжной реакцией, которая широко изучалась как в растворе, так и в газовой фазе. Однако зондирование сверхбыстрой динамики этой реакции в твердом состоянии является сложной задачей из-за частичной обратимости реакции и ее чувствительности к экспериментальным условиям.

Теперь группа ученых открыла новый промежуточный продукт реакции — анион радикала тетраиодида (I4 • -), образованный в результате уникального упорядочения в кристаллической решетке, которое направляет диссоциирующий атом I в процессе, напоминающем квантовую Колыбель Ньютона. Они опубликовали свои результаты в Nature Chemistry.

В фазе раствора анионы трииодида фотодиссоциируют преимущественно в радикалы йода (I •) и дииодид (I2 • -). Окружающий растворитель играет пассивную роль в инерционном удержании продуктов реакции, которые в конечном итоге подвергаются рекомбинации с геминатом и негеминатом.

фотодиссоциация трииодида

Рисунок иллюстрирует фотодиссоциацию трииодида, инициированную лазерным импульсом, и вторичную реакцию, приводящую к новому 4-атомному промежуточному продукту, с последующей рекомбинацией.

Напротив, в упорядоченной ионной решетке кристаллов трииодида тетра-н-бутиламмония было найдено совершенно иное поведение. Здесь локальная геометрия сдерживает реакцию и, следовательно, первичный фотопродукт, радикал йода (I •), направляется решеткой для образования связи с соседним (I3-), что приводит к образованию вторичного продукта реакции, радикальный анион тетраиодида (I4 • -), не описанного ранее для этой реакции. Как показано на рисунке, реагенты буквально выровнены в решетке с образованием этого четырехатомного промежуточного соединения.

«Диссоциированные атомы йода сталкиваются в квантовом типе колыбели Ньютона с другими молекулами трииодида для образования этого нового продукта реакции», объясняет Дуэйн Миллер. «Самое главное, мы продемонстрировали, что решетка может когерентно направлять путь реакции твердотельной фотохимии на фемтосекундные и пикосекундные временные масштабы».

Это явление можно было наблюдать только благодаря новым методам обработки образцов, сбора и анализа данных, разработанным в MPSD, а также теоретическим расчетам, проведенным в Эдинбургском университете для электронных и вибрационных назначений различных участников реакции, что позволило получить на сегодняшний день наиболее детальное представление промежуточных продуктов реакции, а также когерентные режимы, управляющие реакцией фотодиссоциации трииодида.

Авторы: R. Xian et al. Nat. Chem. (2017), DOI: 10.1038 / nchem.2751

Добавлено в: Новости

Оставить ответ

Submit Comment

Яндекс.Метрика Правильный CSS!
© 2014 Химия, опыты, эксперименты! In-chemistry.ru