Cl+CH-,4-（CD-,4-）和Cl+C-,2-H-,6-（C-,2-D-,6-）反應體系的立體動力學研究.pdf

1、Fano、Macek和Herschbach等人開創(chuàng)性的工作為我們開辟了新的反應動力學領域—立體化學動力學，人們開始認識到具體詳細的三維反應碰撞是與反應物和產(chǎn)物的轉(zhuǎn)動角動量、軌道角動量的分布相關(guān)的。立體化學動力學具體研究反應過程中的矢量性質(zhì)，比如反應物與產(chǎn)物的相對速度、角動量取向以及這些矢量間的關(guān)系。只有同時研究反應的標量和矢量性質(zhì)才能得到微觀反應的更加詳細的動力學信息。最常用的矢量相關(guān)是用微分散射截面(dσ/dw，)表征的反應物與產(chǎn)物相

2、對速度矢量(k，k')之間的相關(guān)。速度k，k'與j'(產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量)之間的相關(guān)具有更重要的意義。這些矢量在空間的相對方向在質(zhì)心系中可表示成k-k'j'分布或者表征分布的兩矢量或三矢量相關(guān)。極化微分散射反應截面(PDDCS)概念的引入恰當?shù)拿枋隽诉@些兩矢量或三矢量相關(guān)。 氯取代烷烴中氫的反應是氯原子在地球上空臭氧層破壞中發(fā)生的一系列反應中的一類，隨著臭氧層不斷受到破壞，此類反應受到了人們的廣泛關(guān)注。本文在擴展的London-Ey

3、ring-Polanyi-Sato(LEPS)勢能面基礎上，利用準經(jīng)典軌線法在不同碰撞能下研究了Cl+CH4→HCl+CH3(Cl+CD4→DCl+CD3)和Cl+C2H6→HCl+C2H5(Cl+C2D6→DCl+C2D5)反應體系的產(chǎn)物極化分布和立體動力學同位素效應，在質(zhì)心系計算得到四個廣義極化微分反應截面((PDDCS)(2π/σ)(dσ00/dωt)(2π/σ)(dσ20/dwt)(2π/σ)(dσ22+/dωt)(2π/σ)(

4、dσ21-/dωt)和k-k'-j'三矢量相關(guān)的極角分布p(φr)、k'-j'兩矢量相關(guān)的P(θr)分布以及用θr和φr表示的產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量的空間分布。計算結(jié)果與有關(guān)實驗及理論結(jié)果符合得很好。對Cl+CH4(Cl+CD4)反應體系，我們擬合了新的Sato參數(shù)(SatoD)構(gòu)造了新的LEPS勢能面與原來結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)隨著反應能壘的增加，產(chǎn)物轉(zhuǎn)動極化分布有相應的變化，且產(chǎn)物趨向于后向散射。我們選取了不同碰撞能對Cl+C2H6體系進行了計