今天偶然看到科学网上王丹红的一篇新闻报道， 我国科学家首次观测到化学反应中分波共振现象 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/3/229754.shtm 这篇文章有些内容不太严谨，感觉有必要澄清一下。 2006年，杨学明研究小组 首次 在低能F+H2HF+H反应中发现了可能由反应共振引起的实验现象。张东辉与南京大学教授谢代前建立了精确的XXZ势能面并开展了动力学计算， 证实 了F＋H2反应中反应共振态的存在。 大化所实验的亮点是高分辨，具体地说是高转动态分辨。谈不上第一次观测到过渡态的共振了，原文中也没有见到第一次的字样，最多是在交叉分子束实验中第一次实现转动分辨。理论上，很多年前反应过渡态的概念和计算就有过，实验上反应过渡态的量子态分辨研究至少10年前就有。 XXZ 是个啥玩意？ 读者要是没有任何背景知识，大概只有在云中漫步了。它说的应该是HHF三原子体系，或者说其它相似的体系，它的特点是3原子中间有两个原子是相同。 至于理论预测的共振态能量误差只有0.03kcal/mol， 先放上一个问号。理论误差的来源很多，能够到达那么高的精度实在有点惊人。最简单的检测办法就是，让他们用同样的方法去计算一个还有可能很容易做的实验，比如换一个振动态，把F换成Cl原子。先预测，再由另外一个实验室独立地去做实验。如果真的做到那么高的精度，那也确实算是一个新的高度了。 说个题外话。这个工作本身包括实验和理论都是有意义的，但是也不应该过份夸大。首先如前面提及，这个工作大家以前做过，理论上更早就有证明。另外，国际上对此类工作早就不会是热点了，因为没有多少新鲜内容了，再做下去就是提高分辨率，换个原子之类的东东，科学上无法满足好奇心，实用价值上更比不上复杂的体系，如液相化学反应，生物体系和纳米材料等等。而国内在那种气相化学反应研究的投入有些太多了，至少我担心每年毕业的大量的研究生们，他们以后该干什么去。 参考 G. C. Schatz, science, 2000, 288, 1599. 【 Schatz 教授是物理化学杂志主编，很多年前就理论预测过反应过渡态的存在。下面图示选自他在10年前在科学杂志上为两个 第一次实验观察到反应共振现象 写的评论文章，解释为何反应过渡态可能存在共振。】 Schematic reaction path from reactants to products for H + H Lowest curve : potential energy function, showing the barrier that must be surmounted for reaction to occur. Middle curve : sum of the potential energy and the zero point energy (v = 0) associated with vibrational motion perpendicular to the reaction path. Top curve : potential plus vibrational energy associated with the first excited vibrational state (v = 1). Because the vibrational frequencies are lower near the barrier top than in the reactants or products, the vibrational energy is lowest at the barrier, and the potential plus vibrational energy shows a well for the first excited state. This well can support one or more metastable (resonance) states. It is these states that have now been observed in chemical reactions for the first time (1.2) 1. B. K. Kendrick, L. Jayasinghe, S. Moser, M. Auzinsh, N. Shafer-Ray. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 4325. Observation of Predicted Resonance Structure in the H + D 2 HD ( v = 0, j = 7) + D Reaction at a Collision Energy of 0.94 eV http://prl.aps.org/abstract/PRL/v84/i19/p4325_1 2. R. T. Skodje..... Kopin Liu， J.Chem.Phys.2000， 112， 4536. 【杨学明好象和K.刘在台湾共事过。】 Observation of a transition state resonance in the integral cross section of the F+HD reaction http://jcp.aip.org/jcpsa6/v112/i10/p4536_s1?isAuthorized=no
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