多原子反应体系立体反应动力学的直接动力学研究及应用

立体反应动力学主要研究化学反应过程中的矢量性质，这样可发现并弥补仅仅关注标量性质时丢失的许多动力学信息。目前，国际上对分子反应矢量性质的研究主要集中在三原子及少数四原子反应体系，对四原子以上多原子反应体系的立体反应动力学的理论研究迄今未见报导。本项目首先推导研究单原子与多原子分子反应的立体反应动力学的理论公式。根据理论公式，开发编写计算程序，计算反应产物的转动角动量取向因子、极化依赖的微分反应截面等矢量性质。在程序开发中，采用直接动力学方法，把计算矢量性质的准经典轨线动力学程序与计算反应体系能量和能量梯度的量子化学计算程序相结合，从而避免了复杂困难的拟和多原子反应体系解析形势能面的问题。最后具体研究大气化学、燃烧化学中几个重要的基元反应的立体反应动力学。理论结果与已有的实验结果相比较，可以解释实验，加深对这些反应体系反应机理的认识。同时，理论研究有望指导目前国内正在开展的相关实验研究。