Ultraszybkie rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego w cieczy rozwiązuje zagadkę reakcji fotolizy bromoformu

30 04 2026

W czasopiśmie Nature Communications (Springer Nature) ukazała się publikacja naukowa współautorstwa Sophie E. Canton, profesor afiliowanej na Uniwersytecie Warszawskim z ramienia Wydziału Chemii. Artykuł zatytułowany „Ultrafast solvent-modulated roaming mechanism in bromoform revealed by femtosecond X-ray solution scattering” powstał w ramach szerokiej międzynarodowej współpracy z zespołami z różnych miejsc we Francji, Chinach i Niemczech. Praca powstała z użyciem Europejskiego Lasera na Swobodnych Elektronach (EuXFEL).

Izomeryzacja zachodząca według mechanizmu roamingowego jest uniwersalną ścieżką zachodzenia wielu reakcji fotochemicznych. W niniejszym artykule, wykorzystując femtosekundowe rozpraszanie rentgenowskie w cieczy, możliwa była analiza dynamiki procesu fotolizy CHBr₃ w zależności od użytego rozpuszczalnika – metanolu oraz metylocykloheksanu. W badaniach wykorzystano też, wspomagane uczeniem maszynowym, symulacje dynamiki molekularnej ab initio, oraz obliczenia DFT. Pozwoliło to w pełni zrozumieć, w jaki sposób różne ścieżki reakcji są sterowane poprzez odpowiedni dobór rozpuszczalnika. W metanolu mechanizm roamingowy stymuluje oddziaływania substancji rozpuszczonej z rozpuszczalnikiem, prowadząc do solwolizy przed utworzeniem stabilnego izomeru. Z kolei w metylocykloheksanie roaming ułatwia izomeryzację do długożyjącego produktu izo-CHBr₂-Br. Ponadto, bezpośrednia dysocjacja CHBr₃ do CHBr₂ + Br konkuruje z obiema ścieżkami reakcji w obu rozpuszczalnikach. Badania jasno pokazują, że oddziaływania substancji rozpuszczonej z rozpuszczalnikiem są kluczowymi czynnikami kontrolującymi fotochemiczne reakcje roamingowe.

Badania zostały wykonane m.in. w ramach realizacji projektu (nr 3133) na pomiary w ośrodku EuXFEL. Przypominamy też, że Uniwersytet Warszawski jest zaangażowany w realizację projektu „Wsparcie polskich użytkowników EuXFEL – Nadzór II (2022-26)” (nr projektu: 2022/WK/13) finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Koordynator na UW: Katarzyna N. Jarzembska, strona projektu: https://www.ifpan.edu.pl/cd-xfel/

Dane bibliograficzne i link do artykułu:

P. Su, J. Zhang, H. Wang, Y. Jiang, S. Paul Dutta, M. Li, H. Yousef, P. Zalden, K. Zhang, R. Zhu, X. Liu, Y. Wang, S.E. Canton, D.B. Jakobsen, D. Vinci, W. Zhang, J. Lan, T.-C. Weng, W. Yang, M. Wulff, C. Milne, D. Khakhulin, Q. Kong, Y. Jiang, Nature Communications 2026, 17, 2514

https://doi.org/10.1038/s41467-026-69374-4