过渡态

产品简介

过渡态（Transition State, TS）是理论化学和计算化学中的关键环节，用于研究化学反应的机理、能垒和动力学性质。
过渡态是反应路径上的能量最高点（鞍点），连接反应物和产物，对应势能面（PES）上的一阶导数为零、二阶导数存在且只有一个负本征值的点（即一个虚频）。

应用领域

高分子与聚合反应

聚合机理：研究自由基聚合、开环聚合的链引发/增长过渡态（如乙烯聚合的Ziegler-Natta催化）。材料稳定性：高分子链断裂或交联的能垒（如橡胶老化机理）。
大气与环境化学

气相反应动力学：预测大气中自由基反应（如OH·与VOCs的反应）的速率常数。污染物降解：分析高级氧化过程中·OH攻击有机污染物的过渡态（如PFAS降解路径）。
材料科学与能源化学

电池材料：研究锂离子电池中电极材料的相变过渡态（如LiCoO₂脱锂过程的能垒）。光催化与光电转化：模拟光激发态反应的过渡态（如TiO₂光解水的质子转移路径）。
生物化学与酶催化

酶反应机理：结合QM/MM（量子力学/分子力学）方法，模拟酶活性中心的过渡态。药物设计：通过过渡态类似物（TSAs）设计高亲和力酶抑制剂（如HIV蛋白酶抑制剂）。
多相催化与表面化学

催化剂设计：预测催化剂表面（如Pt、TiO₂）的活性位点及反应能垒，优化催化效率。吸附与解离过程：研究分子在材料表面的吸附、解离（如H₂在Ni表面的解离能垒）
均相化学反应机理研究

有机合成反应：研究Diels-Alder反应、SN2亲核取代、周环反应等机理金属有机催化：分析过渡金属配合物催化的C-H活化、交叉偶联反应（如Suzuki反应）的过渡态结构。