Προώθηση ή προς τα πίσω; Νέες οδούς για πρωτόνια σε μεθανόλη νερού

Η δυναμική της περίσσειας πρωτονίων σε μίγματα νερού/μεθανόλης (1:9) μελετάται χρησιμοποιώντας τεχνικές φασματοσκοπίας δισδιάστατων υπέρυθρων (2D IR). Τα πειραματικά δεδομένα αναλύονται χρησιμοποιώντας μεθόδους παγκόσμιας τοποθέτησης. Τα προκύπτοντα δισδιάστατα φάσματα αποτελούνται από δύο συνεισφορές, μία από το νερό και ένα από τη μεθανόλη. Για τη συνεισφορά του νερού, η φασματική διάχυση είναι βραδύτερη στο μείγμα σε σύγκριση με το καθαρό νερό και η κόκκινη μετατόπιση της κεντρικής γραμμής υποδηλώνει αυξημένη αντοχή H-Bond. Η δυναμική της ανταλλαγής πρωτονίων μεταξύ νερού και μεθανόλης χαρακτηρίζεται από μια χρονική σταθερά περίπου 1,2 ps, η οποία είναι σημαντικά μεγαλύτερη από τον χρόνο μεταφοράς πρωτονίων σε καθαρή μεθανόλη (περίπου 0,5 ps). Αυτό το αποτέλεσμα είναι σύμφωνο με τη χαμηλότερη οξύτητα του νερού σε σύγκριση με τη μεθανόλη. Τα φάσματα 2D IR δείχνουν επίσης μια αδύναμη αλλά διακριτή συμβολή μιας μεταβατικής μεταφοράς διεγερμένης κατάστασης που υποδεικνύει ότι η αντίδραση μεταφοράς πρωτονίων οδηγεί σε σημαντικές μεταβολές της δομής και των δονητικών συχνοτήτων των παροδικών ενδιάμεσων.