液体溶剂中的分子异构化动力学取决于作用于分子的溶剂摩擦、内部耗散效应(也称为内部摩擦)、溶剂粘度和二面体自由能分布之间的复杂相互作用。由于缺乏直接评估异构化摩擦的准确技术,因此无法全面探讨这些关系。鉴于此,来自柏林自由大学的Roland R. Netz通过将广泛的分子动力学模拟与摩擦记忆核提取技术相结合,研究了在一系列不同的致粘条件下考虑了各种小的异构化分子,并直接评估了作用在旋转二面体上的摩擦的粘度依赖性。
文章要点:
1)该研究证实,即使在相同的粘度下测量,不同的致粘介质对异构化动力学的影响也可能显著不同,这是由于由时间相关的摩擦记忆核介导的动态溶质-溶剂耦合;
2)此外,该研究表明,异构化速率对溶剂粘度的线性依赖性的偏差(通常简单地归因于内耗效应)是由于同时违反了两个基本关系:Stokes-Einstein关系和过阻尼Kramers对障碍穿越率的预测,这两个关系都需要明确的摩擦学知识。
参考资料:
Dalton, B.A., Kiefer, H. & Netz, R.R. The role of memory-dependent friction and solvent viscosity in isomerization kinetics in viscogenic media. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-48016-7
https://doi.org/10.1038/s41467-024-48016-7