过渡态

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过渡态是指反应物体系转变成产物体系过程中,经过的能量最高状态(或称活化络合物),在化学中以双剑标(‡)符号表示。过渡态键的状况是:旧键未完全断裂,新键未完全形成。过渡态是不稳定的,不能分离出来。过渡态和反应物的能量差(△E)称为活化能。不同的反应体系有不同的活化能,活化能愈大反应愈困难。 过渡态是基元反应反应坐标中能量最高的一点所对应的分子构型。处于过渡态的分子也称为活化络合物。理论上,活化络合物...

过渡态是指反应物体系转变成产物体系过程中,经过的能量最高状态(或称活化络合物),在化学中以双剑标(‡)符号表示。过渡态键的状况是:旧键未完全断裂,新键未完全形成。过渡态是不稳定的,不能分离出来。过渡态和反应物的能量差(△E)称为活化能。不同的反应体系有不同的活化能,活化能愈大反应愈困难。

什么是过渡态

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过渡态是基元反应反应坐标中能量最高的一点所对应的分子构型。处于过渡态的分子也称为活化络合物。理论上,活化络合物是极不稳定的,它向反应物和产物转化的概率相等;绝对的不可逆反应中,在过渡态这一时刻,所有的碰撞分子都会转化为产物。根据量子力学理论,活化络合物布居为零,过渡态是能量最高的一点,任何扰动都会导致它的改变,故无法分离出来,也是无法观测到的。过渡态这一概念,对于理解有机反应机理具有很重要的作用。过渡态理论认为,化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的,而是在反应物到生成物的过程中,经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态。过渡态是一种不稳定的反应物原子组合体,不可逆反应中,它可以很快地分解为产物。通常反应中间体的能量与过渡态相差不大,两者很难区分。借助于飞秒红外光谱,目前已经可以观测到接近过渡态时的分子构型结构。Hammond假设进一步阐释了过渡态的性质,认为反应过渡态的结构与反应的吸放热性质有关。在吸热反应中,过渡态的结构与产物更相似;而在放热反应中,则与反应物更相似。当过渡态与中间体的能量相差不大时,两者的构型差别也很小,这对于研究反应机理和设计催化剂具有重要意义。

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