Les intermédiaires de Criegee (CIS) – des espèces très réactives formées lorsque l'ozone réagit avec les alcènes dans l'atmosphère – jouent un rôle crucial dans la génération de radicaux hydroxyles (les « agents de nettoyage » de l'atmosphère) et les aérosols qui ont un impact sur le climat et la qualité de l'air. Le synch3Le CHOO est particulièrement important parmi ces intermédiaires, représentant 25% à 79% de tous les IC selon la saison.
Jusqu'à présent, les scientifiques ont cru que Syn-CH3Choo a principalement disparu par l'auto-décomposition. Cependant, dans une étude publiée dans Chimie de la natureune équipe dirigée par Profs. Yang Xueming, Zhang Donghui, Dong Wenrui et Fu Bina du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences ont découvert une nouvelle voie surprenante: Syn-CH3La réaction de Choo avec la vapeur d'eau atmosphérique est environ 100 fois plus rapide que prévu par les modèles théoriques.
En utilisant des techniques laser avancées, les chercheurs ont mesuré expérimentalement la vitesse de réaction entre synch3Choo et vapeur d'eau, et découvert le temps de réaction plus rapide. Pour découvrir la raison de cette accélération, ils ont construit une surface d'énergie potentielle à haute précision (27D) en utilisant l'approche du réseau invariant fondamental et effectué des calculs dynamiques pleine dimension.
Les chercheurs ont révélé un «mécanisme d'itinérance» entraîné par de fortes interactions dipol-dipole entre les molécules. Au lieu de suivre un chemin d'énergie minimum direct, les molécules « se déplacent » les unes des autres, conduisant à une probabilité de réaction beaucoup plus élevée. Dans des conditions atmosphériques typiques, cette voie de réaction à base d'eau est tout aussi importante que le processus d'auto-décomposition qui a été censé dominer.
Cette constatation suggère que l'opinion conventionnelle que la décomposition unimoléculaire régit principalement l'élimination du synch3Choo doit être révisé. En révisant la compréhension des processus atmosphériques clés, les scientifiques peuvent développer des modèles plus précis de changement climatique et de qualité de l'air. Il met également en évidence l'importance de combiner des données expérimentales de haute précision avec des simulations avancées en pleine dimension pour prédire avec précision les réactions chimiques complexes.
Au-delà de la science atmosphérique, le « mécanisme d'itinérance » nouvellement découvert pourrait avoir des implications à grande envergure, affectant potentiellement des domaines comme la chimie de la combustion et l'astrochimie, où les interactions à long terme jouent un rôle majeur dans la dynamique de la réaction.
