發現首例分子高激發態（tài）的漫遊反應通道

2月（yuè）16日，國際學術期刊（kān）《科學》發（fā）表我國科研人員在化學研究領域的一項新突破。中國科學院大連化學物理研究所的科研團隊利用國家重大科研儀器設備大連相幹光源發（fā）現了首（shǒu）例分子高激發態（tài）的漫（màn）遊（yóu）反應（yīng）通道，表（biǎo）明了漫遊反應機理在化學反應中的普適性，為理解和預測化（huà）學反應提供了新的視角。

在傳統的化學反應過渡態理論中，反應主（zhǔ）要沿著最小能量路徑進行，就像“登山者”通常要找到最（zuì）低的（de）山脊線越過高山一樣（yàng），以此消耗最少的能量。在某些化學反應（yīng）中，分子可能會從山峰（fēng）外圍“繞遠”，從微觀的角度看，原子或者（zhě）基團不會立即（jí）從分子（zǐ）中斷開，而是在分子附近“晃蕩”，忽遠忽近，就像宇（yǔ）航員在太空“漫遊”一樣，最（zuì）終形成與（yǔ）傳統化學反應不（bú）同的產物，這（zhè）就是漫遊（yóu）反應。21世紀初，科學家第一次發現漫遊反應，但是分子達（dá）到高（gāo）激發（fā）態（tài）時是否存在漫遊反應一（yī）直未（wèi）得到證實。

我國科（kē）研團隊利用大（dà）連相幹光源製備了高激發態（tài）的二（èr）氧化硫分（fèn）子，並結合自主研製的高分辨離子成像技術探測了激發態氧氣產物的量子態分布。實驗發現（xiàn），二氧化硫分子在133納米波段附近解離產生的激發態氧氣產物呈現兩種（zhǒng）振動量子態分布。隨後，傅碧娜研究員和張東輝院士團隊利（lì）用自主發展的高精度激發態勢能麵構建方法和產物量子態分辨的動力學計算，精確重（chóng）現了實驗所觀測到的現象，揭示了高激（jī）發態的二氧化硫分子可以通過（guò）漫遊反應產生高（gāo）振動態分布的氧氣產物，而傳統的高速絞線機最小能（néng）量路徑隻產生低（dī）振（zhèn）動態分布的氧氣產物。實驗和理論結果的一致，證實了高激發態漫遊反應通道的存在，表明了漫遊反（fǎn）應在化學反（fǎn）應（yīng）中普遍存在。

通過（guò）這項研究，科（kē）研人員對以往化學反應的（de）理論產生了新的認知，很多傳統化學反（fǎn）應理論無法解釋的現象都有可能用漫遊反應機理得到解（jiě）釋，這將（jiāng）提升人們對化學反應本質的進一步理解。