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化學反應(yīng)無處不在，但通常只能通過添加催化劑、改變溫度、壓力等參數(shù)，才能在一定程度上控制化學反應(yīng)，得到所需的化學反應(yīng)產(chǎn)物。這個過程就像拆盲盒，科研人員抽到的往往只是可能的結(jié)果之一。中科院大連化學物理研究所的科研人員，通過控制分子化學鍵方向，實現(xiàn)了化學反應(yīng)的立體動力學精準調(diào)控。1月13日，這一研究成果發(fā)表在國際權(quán)威學術(shù)期刊《科學》雜志上。

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中科院大連化物所研究員 中科院院士 張東輝：過去像化學反應(yīng)，基本上它是由本來的量子屬性決定好的，不能隨便控制它，我們?nèi)コ槊ず械脑挘幸欢ǖ母怕食榈竭@個，抽到那個。但以后就完全可以通過我們的控制，對特定化學鍵的一個擊發(fā)，我們就想抽到哪個就抽到哪個。

專家介紹，化學反應(yīng)的實質(zhì)是原子、分子等微觀粒子相互碰撞并引發(fā)舊的化學鍵斷裂、新的化學鍵形成的過程。立體動力學效應(yīng)，關(guān)注的就是碰撞過程中反應(yīng)物分子的空間取向?qū)Ψ磻?yīng)過程有何影響。比如，氫分子是由兩個氫原子通過共價鍵連接形成，就像一個“啞鈴”。當另一個反應(yīng)物與氫分子發(fā)生碰撞時，它從氫分子的一端發(fā)起攻擊，或者直接攻擊氫分子的共價鍵，這兩種情況的反應(yīng)概率和相應(yīng)的動力學過程可能會表現(xiàn)出明顯差別。一直以來，如何利用化學反應(yīng)中的立體動力學效應(yīng)，實現(xiàn)對化學反應(yīng)過程和結(jié)果的精細控制，是化學動力學研究中的前沿問題之一。針對此項挑戰(zhàn)，中科院大連化學物理研究所的科研團隊，研制出高能量、單縱模納秒脈沖光參量振蕩放大器，實現(xiàn)了對氫分子的立體動力學調(diào)控。

中科院大連化物所研究員 中科院院士 張東輝：過去很難做到的一件事情，就是把氫分子擊發(fā)到一個特定的態(tài)上面去，特定的空間取向，這就為我們做這個工作邁開了第一步。第二步我們就是用交叉分子束，把它引到交叉分子束里面去。然后通過這樣的控制和化學反應(yīng)的檢測，我們看到一個非常有意思的事情，就是可以看到這樣撞進去和這樣撞進去完全是不一樣的結(jié)果，它出來的分子方向分布是非常不一樣的。

標簽： 化學反應(yīng) 空間取向 化學物理