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分子反应动力学是从分子或原子的微观层次,研究化学反应动态和机理的科学。实验技术的快速发展,极大地促进了理论和计算方法,使研究态态化学反应过程成为可能。立体化学反应动态学是分子反应动力学的前沿研究领域,准经典轨线计算是研究分子反应动力学的重要方法之一。
本文采用准经典轨线计算理论对Sr+CH3X→SrX+CH3(X=Br I)反应体系进行了深入的计算研究。第一章介绍了分子反应动力学及立体反应动力学的发展和研究现状,同时说明本课题研究的内容和方案。第二章主要介绍了准经典轨线计算理论方法、“准三体”近似等基本理论。第三、第四章、第五章采用准经典轨线方法对反应Sr+CH3X→SrX+CH3(X=Br、I)进行了动力学计算。分别得到了反应的反应截面、产物振动分布和能态分布、散射角分布和转动取向分布计算结果。结果表明:①反应sr+CH3Br→SrBr+CH3的反应截面随碰撞能的增加而减小,而反应Sr+CH3I→SrI+CH3的激发函数在200~300meV之间存在一个极小反应截面。②反应Sr+CH3X→SrX+CH3(X=Br、I)产物SrX的振动量子数、最可几振动态、平均平动能、平均振动能、平均转动能都随碰撞能的增加而增加;但是平均平动能占总可资用能的比例随着碰撞能的增加而减小。③反应Sr+CH3X→SrX+CH3(X=Br、I)产物SrX的角分布均是后向散射;在转动取向参数与碰撞能之间均存在一个极大值,均有强烈的转动取向,反应Sr+CH3Br→SrBr+CH3产物SrBr转动取向相对较弱。