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激发态计算验证(磁同位素效应)

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发布时间: 2022-11-4 11:28

正文摘要:

溴代酚在紫外光作用下主要生成了图1,反应产物在乙醇溶剂和水溶剂中存在差异。两种溶剂中均观察到溴同位素的逆分馏效应,Br-IE<1 (Br-Isotope Effect) 碳同位素效应 C-IE>1。原则上,对于芳基卤化物来说,光反应 ...

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Karlsruhe 发表于 Post on 2023-8-18 10:49:01
dnlx 发表于 2023-5-16 22:27
不知道楼主这个问题解决了没有。Inverse KIE并不罕见,按照正常流程,应该先根据量子化学模拟结果计算KIE, ...

还没解决这个问题。我在其他有机物光解过程也观测到了Inverse KIE,目前还没找到合理的解释。您说的没错,我找到了磁同位素的原始研究论文是俄语的,有英文的相关综述也是俄国学者写的。

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dnlx 发表于 Post on 2023-5-16 22:27:23
本帖最后由 dnlx 于 2023-5-16 22:39 编辑

不知道楼主这个问题解决了没有。Inverse KIE并不罕见,按照正常流程,应该先根据量子化学模拟结果计算KIE,说不定得到的就是反的。如果不是,再找别的解释。

而且“磁同位素效应”的文献说,这个效应没有first principal的定量方法,只能是通过外加磁场来确定。

关于“磁同位素效应”,查了一些文献,原始工作高度集中于俄罗斯学者和另一个Turro的组。我怀疑这是不是一种不标准的说法,真正原因其实是自旋-轨道耦合?

这里是一篇相关摘要(自旋-轨道耦合的同位素效应):https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU23/EGU23-7308.html
Karlsruhe 发表于 Post on 2022-11-4 15:32:07
wzkchem5 发表于 2022-11-4 15:24
嗯,有可能影响ISC,也有可能影响IC
这方面可以参考帅志刚老师的计算方法:DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c ...

收到,老师您分析的也很有道理。我先学习一下您推荐的文章。非常感谢。
wzkchem5 发表于 Post on 2022-11-4 15:24:30
Karlsruhe 发表于 2022-11-4 08:19
我可能没理解您的意思:您是指两种Br同位素因为质量差异导致的振动能级不一样,从而导致S-T内转化速率不 ...

嗯,有可能影响ISC,也有可能影响IC
这方面可以参考帅志刚老师的计算方法:DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c02054
wzkchem5 发表于 Post on 2022-11-4 15:22:05
Karlsruhe 发表于 2022-11-4 07:41
老师您指的是质量相关的同位素分馏码?质量相关的同位素分馏,一般轻同位素反应速率会快一点,通常会观测 ...

光化学反应里也是轻同位素反应速率更快吗?
极端情况下肯定有反例,比如激发波长恰好和重同位素的振动能级匹配,那可能只有重同位素的C-Br键会断,轻同位素反倒不断。但是如果用宽谱的光源光照的话,我就不知道会不会有这种效应了
Karlsruhe 发表于 Post on 2022-11-4 15:19:52
wzkchem5 发表于 2022-11-4 14:06
这个磁矩的差别没比质量差别大太多啊,怎么知道不是原子质量区别的原因?
例如79Br和81Br因为振动能级不一 ...

我可能没理解您的意思:您是指两种Br同位素因为质量差异导致的振动能级不一样,从而导致S-T内转化速率不一样码?这个能通过量化计算来验证码?大概的计算过程需要怎样进行啊?期待您的指导,感谢!
Karlsruhe 发表于 Post on 2022-11-4 14:41:31
wzkchem5 发表于 2022-11-4 14:06
这个磁矩的差别没比质量差别大太多啊,怎么知道不是原子质量区别的原因?
例如79Br和81Br因为振动能级不一 ...

老师您指的是质量相关的同位素分馏码?质量相关的同位素分馏,一般轻同位素反应速率会快一点,通常会观测到动力学同位素效应KIE>1, 而实验中观测到的Br-KIE<1。也有一种可能是反应过程含Br的化学键更受限,例如过渡态中Br存在额外的键合?

因此,想通过量化计算来进一步佐证或验证猜想,阐明光解过程中的Br同位素的分馏机制。
wzkchem5 发表于 Post on 2022-11-4 14:06:05
这个磁矩的差别没比质量差别大太多啊,怎么知道不是原子质量区别的原因?
例如79Br和81Br因为振动能级不一样,内转化速率不一样

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