氢分子与超氧阴离子自由基反应的微观机理

作者：孟祥军; 王秀阁; 和芹; 王磊

来源：化学通报, 2020, 83(08): 755-760.

DOI：10.14159/j.cnki.0441-3776.2020.08.014

• 氢气
• 生物学效应
• 活性氧化物
• 反应机理
• 轨道组成

为了认识氢气生物学效应的分子机制,采用量子化学的M06-2X/6-311+G(d,p)和CCSD(t)/aug-cc-pVTZ方法模拟了人体条件(310K、液相)下氢分子与超氧阴离子自由基的反应机理。研究表明,反应的吉布斯自由能变化值为117.2kJ·mol-1,活化自由能垒为156.2kJ·mol-1,从热力学及动力学角度该反应都不容易进行。然后从电子结构和轨道作用层面对反应的微观机制进行了探讨,发现从反应物变为过渡态过程中,复合物轨道的组成和轨道能级发生显著变化(尤其是第8号轨道能级升高最多,达到2.73eV),O-2片段向H2片段的电子转移数增加了0.1760个,并且转移的电子主要集居于第8号轨道,这削弱了H2片段两个H原子间的化学键,也是反应活化能的主要来源。

• 出版日期2020
• 单位唐山师范学院