近日，大连理工物理学院韩永昌教授课题组与中科院大连化学物理研究所化学反应动力学全国重点实验室傅碧娜研究员、张东辉院士团队合作，在多原子碰撞反应中发现了占主导地位的漫游（roaming）机制。
长期以来，经传统过渡态结构的直接抽取路径一直以来被认为是化学反应过程中所遵循的主要机制。尽管在越来越多的单分子解离体系和双分子碰撞反应中都发现了有别于该传统最小能量路径的漫游机制，但漫游机制在反应过程中的占比并不明显。在本研究中，研究人员通过构建高精度全维基态势能面，对Cl + C2H2 → HCl + C2H反应进行了可靠的动力学计算工作。研究结果表明，在该碰撞反应中存在氯漫游（Cl-roaming）和氢漫游（H-roaming）两种反应机制。在Cl-roaming机制中，入射的Cl原子与乙炔分子碰撞后会形成C2H2Cl络合物中间体，随后Cl原子从络合物中部分解离并在乙炔分子附近漫游，最终抽取其上H原子形成HCl。而在H-roaming机制中，H原子率先从形成的络合物中间体中脱离，并在络合物附近迁移漫游，进而从中提取Cl原子生成产物。通过进一步分析其动力学计算结果，研究发现漫游机制在该吸热反应中的贡献几乎为100%，直接抽取路径与之相比几乎可以忽略不计。这些发现挑战了传统过渡态理论对双分子反应的认知，强调了在反应动力学研究中考虑非传统路径对精确预测速率常数和深入理解反应机理的重要性。
相关研究成果发表以“Exclusive roaming mechanism for the Cl + C2H2→ C2H + HCl bimolecular reaction”为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）期刊上。OD网页版,OD(中国)官方博士生白玉瑶与大连化物所副研究员付艳林为论文共同第一作者，大连理工大学为第一单位。该工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。
文章链接为：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58121-w
