利用超快电子衍射成像环丁酮的光化学：实验结果
化学物理
2025-04-15 v2
摘要
我们利用气相兆电子伏超快电子衍射，研究了环丁酮在 nm 光激发后的超快结构动力学。我们的研究是对本特刊中同一过程的模拟研究的补充。它通过可良好分离的非弹性与弹性电子散射特征，提供了关于电子态布居和结构动力学的信息。我们观察到，具有 n3s Rydberg 特征的环丁酮光激发 S 态通过其非弹性电子散射特征发生布居退布居，时间常数为 ps，并向 S 态弛豫。S 态布居通过 Norrish Type-I 反应发生开环，很可能在穿过与 S 的圆锥交叉时发生。相应的结构变化可通过弹性电子散射特征来追踪。这些变化相对于初始光激发出现了 ps 的延迟，小于 S 态的退布居时间常数。这一行为为一旦到达 S 态后开环反应的弹道性质提供了证据。生成的双自由基物种在 ps 内通过两个竞争性碎裂通道进一步反应，生成乙烯酮和乙烯，或丙烯和一氧化碳。我们的研究既展示了气相超快衍射研究作为非绝热动力学模拟方法实验基准的价值，也指出了在不与此类模拟进行比较时解释这些实验数据的局限性。
引用
@article{arxiv.2502.13956,
title = {Imaging the Photochemistry of Cyclobutanone using Ultrafast Electron Diffraction: Experimental Results},
author = {A. E. Green and Y. Liu and F. Allum and M. Graßl and P. Lenzen and M. N. R. Ashfold and S. Bhattacharyya and X. Cheng and M. Centurion and S. W. Crane and R. G. Forbes and N. A. Goff and L. Huang and B. Kaufman and M. F. Kling and P. L. Kramer and H. V. S. Lam and K. A. Larsen and R. Lemons and M. -F. Lin and A. J. Orr-Ewing and D. Rolles and A. Rudenko and S. K. Saha and J. Searles and X. Shen and S. Weathersby and P. M. Weber and H. Zhao and T. J. A. Wolf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.13956},
year = {2025}
}