化学通报

作者：孟祥军,王秀阁,和芹,王磊

关键词：氢气,生物学效应,活性氧化物,反应机理,轨道组成,

基金：河北省高等学校科学技术研究青年基金项目（QN2014312）和唐山师范学院科学研究基金项目（2017B02）资助

为了认识氢气生物学效应的分子机制，采用量子化学的M06-2X/6-311+G（d，p）和CCSD（t）/aug-cc-pVTZ方法模拟了人体条件（310K、液相）下氢分子与超氧阴离子自由基的反应机理。研究表明，反应的吉布斯自由能变化值为117.2kJ·mol-1，活化自由能垒为156.2kJ·mol-1，从热力学及动力学角度该反应都不容易进行。然后从电子结构和轨道作用层面对反应的微观机制进行了探讨，发现从反应物变为过渡态过程中，复合物轨道的组成和轨道能级发生显著变化（尤其是第8号轨道能级升高最多，达到2.73eV），O2-片段向H2片段的电子转移数增加了0.1760个，并且转移的电子主要集居于第8号轨道，这削弱了H2片段两个H原子间的化学键，也是反应活化能的主要来源。

来源：2020年第8期

《化学通报》期刊编辑部

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