MC-QTAIM 分析揭示相干量子叠加丙二醛中的奇异键

丙二醛分子两个氧原子之间的质子经历一个有效的双势阱势，其中质子波函数在两个势阱之间离域。本文中，我们采用最先进的多分量分子中原子量子理论（MC-QTAIM）划分方案，从丙二醛的叠加 ab initio 波函数中获取分子结构，即分子中的原子和成键网络。与熟悉的固定质子丙二醛描绘（其中质子形成一个氢 basin）不同，在叠加态中氢 basin 消失，取而代之出现两个新颖的氧-氢杂化 basin，质子布居在这两个 basin 之间均匀分布。由于一种前所未有的机制，杂化 basin 之间的相互作用是稳定的。这涉及一个 basin 中的单质子密度与另一个 basin 中的单电子密度的稳定经典库仑相互作用。这种稳定机制产生了一种不同于化学中已知成键模式的键。