تم اكتشاف طريقة تفكك مؤخرا تفاعلات “متجولة”، والتي لا تتبع الآليات التقليدية لنظرية الحالة الانتقالية، وفي هذا النوع الأخير من التفاعلات الكيميائية، تتجول إحدى الذرات حول الجزء الجزيئي حتى تجد شريكًا ذريًا آخر لتكوين رابطة مع الجزيء، وتتركه.
مفهوم تفكك الجزيئات
التفكك هو أحد أبسط التفاعلات الكيميائية، حيث ينقسم الجزيء إلى جزأين أو أكثر، أي جزيئات أو ذرات أو أيونات أو جذور أخرى، ويعد فهم آليات تفكك التفاعلات أمرًا ضروريًا لأن هذه المعرفة يمكن أن تكون دليلًا للعالم المعقد للعمليات الجزيئية الحيوية، ومع ذلك، قد تظل مسارات التفكك بعيدة المنال في الأنظمة الأكبر المكونة من أكثر من ثلاث ذرات.
وحتى وقت قريب، كانت آليتان للفصل معروفتين: (1) شد الرابطة حتى تنكسر، (2) التفكك فوق حاجز طاقة كامن من خلال ما يسمى بحالة الانتقال، حيث يتم إعادة ترتيب الإلكترونات بحيث تنكسر الروابط القديمة وتتشكل روابط جديدة.
تفكك الجزيئات والروابط
تم استنتاج بأنه في بعض الحالات، لا يمكن أن يكون تمدد الرابطة بهذه البساطة كما هو متوقع، ويمكن التوسط في كسر الرابطة من خلال الحركات الداخلية لمجموعات ذرات أخف أخرى من الجزيء، وبالتالي لا يتم كسر الرابطة بشكل صارم على طول محور الرابطة، ويسمح هذا بإنتاج شظايا ثقيلة على فترات زمنية قصيرة جدًا، أسرع بكثير مما يتوقعه التفكك الكلاسيكي بين الجسمين.
تم اظهار أنه في النظام الجزيئي النموذجي – 1-برومو-2-كلورو إيثان (Br-CH2 -CH2-Cl BCE) قد يؤدي مجرد دوران مجموعة خفيفة الوزن من ذرات الكربون والهيدروجين في منتصف الجزيء (-CH2-CH 2 -) حول ذرة هالوجين (Br/Cl) إلى تكسر رابطة الهالوجين الكربوني (C-Cl/C-Br).
وفي الواقع، كلا من -CH2-CH 2– يحدث الدوران وتتمدد الرابطة C-Cl (أو C-Br) في وقت واحد، ومع ذلك نظرًا للكتل المنخفضة جدًا لذرات الكربون بالنسبة إلى ذرة الهالوجين (Cl/Br)، يكون الدوران سريعًا جدًا، وبالتالي فهو مهم للغاية في عملية التفكك الكلي.
يتوقع الباحثون أن تكون آلية التفكك الجديدة هذه عامة إلى حد ما وقابلة للتطبيق على الأنظمة الجزيئية المعقدة الأخرى، خاصة تلك التي تحتوي على روابط سينية خفيفة (-CH2-)، وقد تكون الأبعاد الأخرى مهمة في الاعتبار أثناء نموذجة تفاعلات التفكك للتنبؤ بحركية التفاعل المناسبة ونتائج المنتج.
أخيرا، التفكك في الكيمياء والكيمياء الحيوية هو عملية عامة تنفصل فيها المركبات الأيونية (معقدات أو جزيئات أو أملاح) أو تنقسم إلى جزيئات أو أيونات أو جذور أصغر، عادةً بطريقة عكسية.
