Dinámica nuclear sensible al conformador del catión dimero de amoníaco probado por la explosión de Coulomb con...

Área de la Ciencia:

• Química Física
• Física y Química
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• La existencia y la naturaleza de las estructuras enlazadas por hidrógeno en el dímero de amoníaco neutro (NH3) 2 en la fase gaseosa siguen siendo un debate de larga data.
• Distinguir entre configuraciones con y sin enlaces de hidrógeno es crucial para comprender las interacciones intermoleculares en grupos débilmente unidos.

Objetivo del estudio:

• Diferenciar entre los dímeros neutros de amoníaco con y sin enlaces de hidrógeno en la fase gaseosa.
• Investigar la dinámica estructural de los cationes de dimero de amoníaco después de la fotoionización utilizando imágenes de explosión de Coulomb.

Principales métodos:

• Fotoionización de dímeros neutros de amoníaco seguido de un experimento con sonda de bombeo.
• Análisis de distintos canales de explosión de Coulomb: disociación directa (NH3+ + NH3+) y disociación indirecta con migración de protones (NH2+ + NH4+).
• Cálculos químicos cuánticos y simulaciones de dinámica molecular para interpretar las observaciones experimentales.

Principales resultados:

• Los dímeros neutros de amoníaco con y sin enlaces de hidrógeno producen patrones de explosión de Coulomb distintos en sus contrapartes iónicas.
• Los cationes diméricos no unidos al hidrógeno sufren principalmente una disociación directa.
• Los cationes dímeros enlazados con hidrógeno exhiben una migración de protones ultrarrápida (~ 48 fs) que conduce a la disociación indirecta, sin barrera de energía potencial.

Conclusiones:

• El estudio distingue con éxito los dímeros neutros de amoníaco en la fase gaseosa con y sin enlaces de hidrógeno.
• La explosión de Coulomb proporciona un método sensible para sondear estructuras débilmente unidas y fluxionales en racimos moleculares.
• La migración ultrarrápida de protones observada en cationes de dímeros de amoníaco enlazados con hidrógeno ofrece información sobre la dinámica de la transferencia de protones en dichos sistemas.