Water acting as a catalyst for electron-driven molecular break-up of tetrahydrofuran
Water acting as a catalyst for electron-driven molecular break-up of tetrahydrofuran
复制标题
水作为电子驱动四氢呋喃分子分解的催化剂
DOI：
10.1038/s41467-020-15958-7
复制
发表时间：
2020-05
影响因子：
16.6
通讯作者：
er Dorn
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Enliang Wang;Xueguang Ren;WoonYong Baek;Hans Rabus;Thomas Pfeifer;Alex;er Dorn
低能电子诱导的水合分子复合物反应在从地球环境到放射生物学过程（包括放射治疗）的各个领域都很重要。然而，我们对反应机制的理解，特别是在凝聚相和水在水环境中的作用是不完整的。在这里，我们使用杂环分子四氢呋喃（THF）和水的小氢键纯二聚体和混合二聚体作为生化相关系统的模型。对于这些二聚体的电子碰撞诱导电离，观察到分子环断裂机制，这对于THF单体是不存在的。采用一致的碎片离子质量和电子动量谱，和理论计算，我们发现，最外层的THF轨道的电离启动显着的二聚体结构的重排，增加内部能量，并导致THF环断裂。这些结果表明，氢键分子形式的局部环境可以显著影响分子共价键的稳定性。
Low-energy electron-induced reactions in hydrated molecular complexes are important in various fields ranging from the Earth’s environment to radiobiological processes including radiation therapy. Nevertheless, our understanding of the reaction mechanisms in particular in the condensed phase and the role of water in aqueous environments is incomplete. Here we use small hydrogen-bonded pure and mixed dimers of the heterocyclic molecule tetrahydrofuran (THF) and water as models for biochemically relevant systems. For electron impact- induced ionization of these dimers, a molecular ring-break mechanism is observed, which is absent for the THF monomer. Employing coincident fragment ion mass and electron momentum spectroscopy, and theoretical calculations, we find that ionization of the outermost THF orbital initiates significant rearrangement of the dimer structure increasing the internal energy and leading to THF ring-break. These results demonstrate that the local environment in form of hydrogen-bonded molecules can considerably affect the stability of molecular covalent bonds.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1021/jp906440p
发表时间：
2009-09
期刊：
The journal of physical chemistry. A
影响因子：
--
作者：
P. Mayer;M. Guest;L. Cooper;L. G. Shpinkova;E. E. Rennie-E.;D. Holland;D. Shaw
通讯作者：
P. Mayer;M. Guest;L. Cooper;L. G. Shpinkova;E. E. Rennie-E.;D. Holland;D. Shaw
DOI：
10.1039/c6cp01940d
发表时间：
2016-06
期刊：
Physical chemistry chemical physics : PCCP
影响因子：
--
作者：
P. Markush;P. Bolognesi;A. Cartoni;P. Rousseau;S. Maclot;R. Delaunay;A. Domaracka;J. Kočišek;M. Castrovilli;B. Huber;L. Avaldi
通讯作者：
P. Markush;P. Bolognesi;A. Cartoni;P. Rousseau;S. Maclot;R. Delaunay;A. Domaracka;J. Kočišek;M. Castrovilli;B. Huber;L. Avaldi
生物分子的水合壳中的水动力学。
影响因子：
62.1
作者：
Laage D;Elsaesser T;Hynes JT
通讯作者：
Hynes JT
影响因子：
3.6
作者：
Baskar R;Lee KA;Yeo R;Yeoh KW
通讯作者：
Yeoh KW
影响因子：
2.9
作者：
Pimblott, Simon M.;LaVerne, Jay A.
通讯作者：
LaVerne, Jay A.