沉寂多時(shí)的化學(xué)鍵能研究領(lǐng)域最近傳來(lái)新“聲音”。中科院院士、南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授程津培課題組借助當(dāng)前熱點(diǎn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，確定了可量化鍵能新數(shù)據(jù)指標(biāo)，并得到驗(yàn)證支持。日前，該研究成果在最新一期化學(xué)頂級(jí)期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》以“前瞻性”文章發(fā)表，這也是整個(gè)鍵能領(lǐng)域的首篇“前瞻性”文章，該研究同時(shí)還被JACS Spotlights作為“亮點(diǎn)研究”進(jìn)行報(bào)道。

據(jù)介紹，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是通過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和再構(gòu)實(shí)現(xiàn)鍵的重組，而鍵能就是表征化學(xué)鍵強(qiáng)度的物理量，可以用鍵斷裂時(shí)所需的能量大小來(lái)衡量。鍵能的研究有助于人們深刻理解化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律和機(jī)制、設(shè)計(jì)新試劑新反應(yīng)。然而，近年來(lái)隨著所研究的有機(jī)體系變得日趨復(fù)雜(如C-H鍵活化/官能團(tuán)化、生物及光催化等)，傳統(tǒng)的解析方式往往難以觀察到鍵能和反應(yīng)活性之間簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而導(dǎo)致鍵能“失效”，也嚴(yán)重影響了鍵能學(xué)研究進(jìn)步。

針對(duì)鍵能研究難以觀察和數(shù)據(jù)“失效”，程津培團(tuán)隊(duì)結(jié)合“質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移”等當(dāng)前有機(jī)化學(xué)研究熱點(diǎn)，改變過(guò)去只考慮單一變量的思維模式，多維度利用鍵能來(lái)理解復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系。實(shí)驗(yàn)中“組合”地使用“有機(jī)化合物平衡酸度”和氧化還原電位預(yù)測(cè)質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，“互補(bǔ)”地使用共價(jià)鍵斷裂和新鍵生成的能量解讀碳?xì)滏I活化中“反直覺(jué)”的產(chǎn)物選擇性，利用新的模型精確地得到了離子液體特殊的溶劑化行為數(shù)據(jù)，詮釋了化學(xué)鍵能在揭示復(fù)雜體系的反應(yīng)規(guī)律、指導(dǎo)合成設(shè)計(jì)、理解反應(yīng)活性和選擇性上的強(qiáng)大功能。

（科技日?qǐng)?bào)）