研究进展：质子输运-氢键 | Nature Chemistry

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过量质子的水输运是酸碱化学、生物化学和能源生产的核心。然而，机制解释一直极具挑战。最近，非线性振动光谱实验，已经不能用现有模型来解释。 近日，法国 巴黎文理研究大学（ Université PSL）Axel Gomez, Damien Laage等，在Nature Chemistry上发文，利用振动光谱计算和基于神经网络的分子动力学模拟，解释了所有原子的核量子效应，以确定质子输运机制。模拟表明，两个稳定的质子定域结构之间平衡，并具有不同本征型和Zundel型氢键模体。 质子输运遵循由两个连续氢键交换调控的三步机制：第一步减少质子-受体水配位，导致质子转移，第二步是限速步骤，通过增加质子-供体配位，防止快速反向转移。这种顺序机制与质子扩散实验特征一致，解释了振动光谱中的低活化能和延长中间寿命。 这些模拟结果，对于理解生物化学和技术系统中的质子动力 ………………………………