近日，分子反应动力学国家重点实验室傅碧娜研究员、张东辉院士团队与大连理工大学韩永昌教授、美国Emory大学Joel M. Bowman教授合作，发现了双分子碰撞反应中碰撞诱导的新的漫游(roaming)机理。
　　
　　漫游机理是反应动力学中的一种新的反应机理，与常规的经过最小反应能量途径产生的机理不同。尽管漫游机理已经在单分子解离反应中被发现和报道，但是很少有关于双分子碰撞反应的研究。在该研究中，研究人员针对重要的双分子燃烧反应H+C₂H₄H₂+C₂H₃开展了高精度的理论计算研究，揭示了该反应中新奇的碰撞诱导漫游机理。除了络合物介导（complex-mediated）的漫游机理外，该研究还发现了一个非络合物形成的漫游机理。可以将这个过程描述为类似直接的非弹性碰撞，经过碰撞后其中一个H原子很快从不稳定的C₂H₅络合物出去，然后从C₂H₄抽取一个H原子生成H₂，研究人员将这个反应机理命名为“碰撞诱导(collision-induced)”漫游。通过络合物介导和碰撞诱导这两种漫游机理发生的产物，会呈现出明显不同的产物散射角分布，但是两者都会产生内振转高度激发的C₂H₃。并且，与经过最小反应能量途径的直接抽取机理相比，漫游机理会产生明显不同的动力学信息。该工作不仅澄清了氢原子与乙烯反应的动力学机理，而且预测了其他类似反应也很有可能跟这个新的漫游反应机理有关，为实验探测漫游机理提供了较好的理论支持。
　　相关工作发表在《化学科学》（Chemical Science）上。该工作得到了国家自然科学基金、国家科技部重点研发计划和中国科学院先导专项B"能源化学转化的本质与调控" 的支持。（文／图 付艳林）