摘要:我们在计算上研究了分子连接在单分子极限下探测化学反应性的效用。为此,我们采用了与量子传输模拟结合的分子动力学(MD)来研究经典的Diels- alder反应,但在纳米级连接处,在纳米级交界处,其中反应物是纳米构成的,并且反应对在机械上被机械带到附近。为了捕获反应性事件,MD采用密度功能紧密结合方法来解释原子间相互作用。为了了解这种新型化学环境中反应背后的热力学驱动力,我们重建了沿反应坐标的平均力的潜力,并将其分解为能量和熵的贡献。分析表明该过程是熵惩罚的,这使得反应屏障对温度和反应物刚性的变化敏感。模拟进一步表明,在纳米结中,可以通过控制电极的接近度来机械地操纵反应性程度。出乎意料的是,对于最佳电极分离,纳米配置反应中的熵和能量成本与散装中观察到的熵成本相吻合,在这两个巨大不同的反应性环境中进行的测量之间建立了明确的连接。最后,我们展示了如何使用电导测量来实验以单一实体极限监测过程。■简介
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