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TOPIC: Marcus理論(1992年諾貝爾獎(jiǎng)成果)錯(cuò)在哪兒?
SPEAKER: 朱曉晴教授,杰青,南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院
TIME:APRIL 12 (Tuesday) PM14:00?
LOCATION: Room 528, Chemistry Building A (化學(xué)A樓528演講廳)
INVITER: Prof. Jicun Ren(任吉存教授)
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報(bào)告摘要:
?? Marcus電子轉(zhuǎn)移理論是由美國(guó)科學(xué)家Rudolph A. Marcus于1956年在Libby的電子轉(zhuǎn)移思想的基礎(chǔ)上利用連續(xù)介質(zhì)理論和雙球模型提出來(lái)的,主要用于描述外層電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。后來(lái)該理論經(jīng)過(guò)Marcus及其他許多化學(xué)家的發(fā)展,也可以用于描述內(nèi)層電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)甚至原子核轉(zhuǎn)移反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。幾十年來(lái)該理論已被廣泛地應(yīng)用于許多科學(xué)領(lǐng)域,如無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、材料化學(xué)、能源化學(xué)、生命化學(xué)、光化學(xué),溶液化學(xué)等。Marcus因創(chuàng)建Marcus理論1992年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
?? 然而,由于Marcus理論預(yù)言的化學(xué)反應(yīng)反轉(zhuǎn)區(qū)里的反應(yīng)過(guò)渡態(tài)坐標(biāo)不在反應(yīng)始態(tài)坐標(biāo)和反應(yīng)終態(tài)坐標(biāo)之間,南開(kāi)大學(xué)朱曉晴教授一直懷疑Marcus電子轉(zhuǎn)移理論的科學(xué)性,盡管Marcus理論化學(xué)反轉(zhuǎn)區(qū)的預(yù)言1984年被美國(guó)兩位化學(xué)家Miller和Closs通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察所“證實(shí)”。為了挖出Marcus電子轉(zhuǎn)移理論科學(xué)性錯(cuò)誤根源,朱曉晴教授課題組根據(jù)科學(xué)基本原理和自然邏輯規(guī)律對(duì)Marcus電子轉(zhuǎn)移理論的所有假設(shè)和推理過(guò)程進(jìn)行了一一嚴(yán)格的科學(xué)考證。經(jīng)過(guò)7年努力,他們于2012年終于發(fā)現(xiàn)了Marcus電子轉(zhuǎn)移理論原則性錯(cuò)誤根源,從而徹底否定了Marcus理論的科學(xué)性。
該報(bào)告主要內(nèi)容是介紹朱曉晴教授課題組考察Marcus電子轉(zhuǎn)移理論科學(xué)性問(wèn)題的經(jīng)過(guò)和體會(huì)。
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報(bào)告人簡(jiǎn)歷
?? 朱曉晴1957年10月9日出生于安徽省安慶市,1978年2月至1982年元月就讀于安慶師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院并獲化學(xué)教育學(xué)學(xué)士學(xué)位,1991年9月至1996年6月在蘭州大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)并獲理學(xué)博士學(xué)位,1996年9月至1998年7月在南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系做博士后,現(xiàn)任南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者(2001年),南開(kāi)大學(xué)元素有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員,物理有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)帶頭人。承擔(dān)和完成國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、國(guó)家杰出青年基金、國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃 (973)項(xiàng)目、國(guó)家博士點(diǎn)基金、天津市重點(diǎn)基金等科研項(xiàng)目共二十余項(xiàng)。
?? 自1991年在蘭州大學(xué)攻讀博士學(xué)位起,朱曉晴教授25年如一日始終堅(jiān)持從事有機(jī)負(fù)氫離子轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和機(jī)理研究,開(kāi)創(chuàng)了有機(jī)負(fù)氫化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究新領(lǐng)域,取得了一系列開(kāi)創(chuàng)性的成果,在國(guó)內(nèi)外核心刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文一百余篇。代表性的成果有:
(1)發(fā)現(xiàn)了Marcus電子轉(zhuǎn)移理論科學(xué)性錯(cuò)誤根源(違背能量守恒定律),建立了一個(gè)取代Marcus理論的新的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程(已冠名Zhu’s equation)。
(2)發(fā)現(xiàn)了教課書中和文獻(xiàn)中廣泛使用的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)同位素效應(yīng)理論和原子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中隧道效應(yīng)理論錯(cuò)誤根源,建立了一個(gè)不僅能夠解釋而且能夠預(yù)測(cè)各種各樣化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)同位素效應(yīng)數(shù)值的新的KIE動(dòng)力學(xué)理論模型(已冠名Zhu’s KIE kinetic model)。
(3)建立了一個(gè)能夠定量診斷和預(yù)測(cè)有機(jī)負(fù)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理、中間體和副產(chǎn)物等熱力學(xué)分析平臺(tái)。利用這個(gè)平臺(tái),他們成功地診斷數(shù)萬(wàn)個(gè)常見(jiàn)的有機(jī)負(fù)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)在乙腈介質(zhì)中的反應(yīng)機(jī)理,并定量地預(yù)測(cè)了數(shù)萬(wàn)個(gè)常見(jiàn)的有機(jī)負(fù)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)在乙腈介質(zhì)中可能生成的中間體和副產(chǎn)物等。
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