邻溴甲苯在234和267 nm的光解动力学

利用离子速度影像技术结合共振增强多光子电离(REMPI)技术, 研究了邻溴甲苯在234和267 nm激光作用下的光解机理. 平动能分布表明, 基态Br(2P3/2)和自旋轨道激发态Br*(2P1/2)产生于两个解离通道: 快通道和慢通道. 快通道的各向异性参数在234 nm分别为1.15(Br)和0.55(Br*), 在267 nm分别为0.90(Br)和0.60(Br*). 慢通道的各向异性参数在234 nm分别为0.12(Br)和0.14(Br*), 在267 nm分别为0.11(Br)和0.10(Br*). 源自于慢通道的Br和Br*碎片的各向异性弱于快通道. Br(2P3/2)的相对量子产率Φ(Br)在234 nm为0.67, 在267 nm为0.70. 邻溴甲苯在234 和267 nm光解主要产生基态产物Br(2P3/2). 快通道产生于(π, π*)束缚单重态被激发, 随后通过排斥性(n, σ*)态的预解离. 慢通道各向异性参数接近零, 由此证实慢通道来源于单重激发态内转换到高振动基态而引发的热解离.     

氯碘甲烷在A带的光解动力学

利用离子速度影像方法结合共振增强多光子电离(REMPI)技术研究了氯碘甲烷在A带的光解机理. 从266和277 nm的I*(5p 2P1/2)和I(5p 2P3/2)离子速度影像获得了碎片的平动能分布和角度分布. I和I*的平动能分布呈单高斯型, 可用软自由基近似来解释. I和I*是在排斥的势能面上直接解离产生的. 实验得到的各向异性参数β证实分子受激发后主要产生3Q0态, 并且3Q0和1Q1态之间存在非绝热转移. 波长越短, 这种非绝热转移越强. 在235 nm附近, Cl和Cl*各向同性的离子影像说明氯原子来自于CH2ICl的二次解离过程, 即CH2ICl先解离产生CH2Cl自由基, 自由基再解离产生氯原子.     

亚甲基自由基(3CH2)与So反应机理的理论研究

白洪涛,黄旭日,于广涛,李吉来,于健康,孙家钟. 亚甲基自由基(3CH2)与SO反应机理的理论研究[J]. 化学学报, 2006, 64(2): 139-144.     

n-C_3H_7I和i-C_3H_7I在266nm的光解:烷基自由基分支化对C—I解离动力学的影响(英文)

结合共振增强多光子电离(REMPI)方案,利用离子影像技术研究了n-C3H7I和i-C3H7I分子的光解动力学.分析和比较了它们光解过程中所涉及的能量分配和解离态间的非绝热跃迁信息.它们的I(2P3/2)产物通道的内能所占百分比要大于I*(2P1/2)产物通道的.随着烷烃自由基变得更加的分支化,一方面,原子碎片(I和I*)的能量分布明显变宽,暗示了α-碳原子上的烷基具有更复杂的振转模式;另一方面,在266nm光子的泵浦下,尽管两分子3Q0邝X跃迁的谐振强度表现出很小的差别,但是,产生I*碎片的几率明显降低,从n-C3H7I的0.72降到i-C3H7I的0.46.这可以归因于在光解i-C3H7I过程中弯曲振动模式对产生I和I*的贡献要比n-C3H7I光解过程中弯曲振动模式对I和I*的贡献更明显,使得3Q0与1Q1态之间的非绝热跃迁得到增强.此外,n-C3H7I和i-C3H7I的3Q0邝X跃迁并不完全是平行跃迁,对应的跃迁偶极矩与键轴间的夹角分别约为15°和18°.     

2-溴噻吩和3-溴噻吩在267nm的C—Br键解离机理

利用离子速度影像技术,研究了2-溴噻吩和3-溴噻吩两种同分异构体在267 nm激光作用下的C-Br键解离机理,获得了光解产物Br(2P3/2)和Br*(2p1/2)的能量和角度分布,分析了两异构分子在267 nm的C-Br键解离通道.对于2-溴噻吩和3-溴噻吩,产物Br来源于三个通道:(i)从单重激发态系间窜跃到排斥的三重激发态的快速预解离;(ii)单重激发态内转化到高振动基态的热解离;(iii)母体分子多光子电离后的解离.2-溴噻吩的产物Br*具有类似的产生机制;但对于3-溴噻吩,从激发态内转换到高振动基态发生热解离成为产物Br*的主导通道,而来自激发三重态的快速预解离通道则几乎消失.定量地给出了各个通道的相对贡献、能量分配及各向异性分布信息.实验发现,随着溴原子在噻吩上取代位置远离硫原子,来自通道(i)和(ii)产物之间的比例明显减小,相应的各向异性分布有变弱趋势.     

2-溴噻吩和3-溴噻吩在267 nm的C-Br键解离机理

利用离子速度影像技术, 研究了2-溴噻吩和3-溴噻吩两种同分异构体在267 nm激光作用下的C—Br键解离机理, 获得了光解产物Br(2P3/2)和Br*(2P1/2)的能量和角度分布, 分析了两异构分子在267 nm 的C—Br键解离通道. 对于2-溴噻吩和3-溴噻吩, 产物Br来源于三个通道: (i) 从单重激发态系间窜跃到排斥的三重激发态的快速预解离; (ii)单重激发态内转化到高振动基态的热解离; (iii) 母体分子多光子电离后的解离. 2-溴噻吩的产物Br*具有类似的产生机制; 但对于3-溴噻吩, 从激发态内转换到高振动基态发生热解离成为产物Br*的主导通道, 而来自激发三重态的快速预解离通道则几乎消失. 定量地给出了各个通道的相对贡献、能量分配及各向异性分布信息. 实验发现, 随着溴原子在噻吩上取代位置远离硫原子, 来自通道(i)和(ii)产物之间的比例明显减小, 相应的各向异性分布有变弱趋势.     

Velocity Mapping Studies of Vibrational Energy Disposal Following Methyl Iodide Photodissociation

In this paper previous results are compared for two different types of velocity mapping studies which probe vibrational energy disposal following the A-band photodissociation of methyl iodide, CH₃I + hv → CH₃ (v) + 1(²P_3/2), 1*(²P_1/2). Full three-dimensional state-specific speed and angular distributions of the nascent fragments have been recorded for the photoelectrons, iodine atoms, and methyl radicals, using state- and mass-selective (2+1) resonance-enhanced multi-photon ionization (REMPI)/time-of-flight spectrometry. Two sources of information on the vibrational energy disposal are available from velocity mapping: (a) the photoelectron images, which give information on the initial stages of vibrational excitation in electronically excited CH₃I, and (b) methyl radical images, which indicate the final energy disposal channels. Even though the two signals are believed to probe very different time-scales of the dissociation process, good agreement between the two is found for the vibrational energy disposal trends. Several trends found in the data for methyl iodide photodissociation indicate that readjustment of the ab initio multi-dimensional potential energy surfaces calculated for this molecule appears to be needed.     

硝基甲烷异构化反应势能面的ab initio研究

在B3LYP/6-311+ +G(2d,2p)水平上,优化得到硝基甲烷CH3NO2的10种异构体和23个异构化反应过渡态,并用G2MP2方法进行了单点能计算.根据计算得到的G2MP2相对能量,探讨了CH3NO2势能面上异构化反应的微观机理.研究表明,反应初始阶段的CH3NO2异构化过程具有较高的能垒,其中CH3NO2的两个主要异构化反应通道,即CH3NO2→CH3ONO和CH3NO2→CH2N(O)OH的活化能分别为270.3和267.8 kJ/mol,均高于CH3NO2的C-N键离解能.因而,从动力学角度考虑, CH3NO2的异构化反应较为不利.