顺序翻转：水三聚体中的一种供体-受体交换机制
化学物理
2023-06-21 v1 原子与分子团簇
计算物理
摘要
供体-受体交换（DAE）是一种重要的氢键网络重排（HBNR）机制，因为它可导致氢键方向的改变。本工作中，我们报道了在水三聚体中发现的一种新的 DAE 机制，该机制通过所有分子的顺序翻转（SF）而非众所周知的质子转移（PT）过程实现。同时，SF 过程的势垒（0.262 eV）远小于先前预测的集体旋转过程（约 1.7 eV），意味着 SF 过程是可导致 DAE 的主要翻转过程。重要的是，高精度第一性原理计算表明，SF-DAE 可使水环显示出与 PT-DAE 明显的手性差异，这为基于圆二色谱区分这两种易混淆过程带来了前景。包含量子隧穿的反应速率分析表明，SF 与 PT 过程之间存在明显的温度依赖竞争关系：具体而言，SF 过程在 65 K 以上占主导，而 PT 过程在 65 K 以下占主导。因此，在大多数情况下，DAE 的贡献主要来自翻转过程，而非先前认为的 PT 过程。我们的工作丰富了对水三聚体中 DAE 机制的理解，并为一直寻求的 HBNR 机制拼图提供了一块碎片。
引用
@article{arxiv.2306.11234,
title = {Sequential Flipping: A Donor-Acceptor Exchange Mechanism in Water Trimer},
author = {Xinrui Yang and Rui Liu and Ruiqi Xu and Zhigang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11234},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 4 figures