Unconventional excited-state dynamics in the concerted benzyl (C7H7) radical self-reaction to anthracene (C14H10)

激进的 光化学 化学 激发态 多环芳烃 环加成 势能面 单重态 反应动力学
作者
Ralf I. Kaiser,Long Zhao,Wenchao Lu,Musahid Ahmed,Vladislav S Krasnoukhov,Valeriy N. Azyazov,Alex M Mebel
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-022-28466-7
摘要

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are prevalent in deep space and on Earth as products in combustion processes bearing direct relevance to energy efficiency and environmental remediation. Reactions between hydrocarbon radicals in particular have been invoked as critical molecular mass growth processes toward cyclization leading to these PAHs. However, the mechanism of the formation of PAHs through radical - radical reactions are largely elusive. Here, we report on a combined computational and experimental study of the benzyl (C7H7) radical self-reaction to phenanthrene and anthracene (C14H10) through unconventional, isomer-selective excited state dynamics. Whereas phenanthrene formation is initiated via a barrierless recombination of two benzyl radicals on the singlet ground state surface, formation of anthracene commences through an exotic transition state on the excited state triplet surface through cycloaddition. Our findings challenge conventional wisdom that PAH formation via radical-radical reactions solely operates on electronic ground state surfaces and open up a previously overlooked avenue for a more "rapid" synthesis of aromatic, multi-ringed structures via excited state dynamics in the gas phase.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
端庄依丝发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI2S应助kiyo_v采纳,获得10
1秒前
3秒前
活力的醉山完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
JJJLX完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
lihuahui发布了新的文献求助10
5秒前
彭于晏应助偶氮二异丁腈采纳,获得10
7秒前
Fjun完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
10秒前
yy发布了新的文献求助10
10秒前
搜集达人应助清秀的鼠标采纳,获得30
11秒前
123完成签到,获得积分10
11秒前
英姑应助端庄依丝采纳,获得10
11秒前
TTTHANKS发布了新的文献求助10
11秒前
袁睿韬发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Motorhead发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
土豆子完成签到,获得积分10
15秒前
帅气黑夜发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
常温可乐完成签到,获得积分10
16秒前
防御发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
宇文青寒发布了新的文献求助20
19秒前
19秒前
田様应助尹海燕采纳,获得10
19秒前
健康的涔发布了新的文献求助30
20秒前
甜美枫完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
完美世界应助失眠的大侠采纳,获得10
21秒前
susu发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6400935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217994
关于积分的说明 17415496
捐赠科研通 5453898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882328
邀请新用户注册赠送积分活动 1858967
关于科研通互助平台的介绍 1700638