Prediction of reaction barriers and force-induced instabilities under mechanochemical conditions with an approximate model: A case study of the ring opening of 1,3-cyclohexadiene
Notice bibliographique
Résumé
Mechanochemistry, the use of mechanical stresses to activate chemical reactions, has emerged as a topic of significant interest. The present study examines the use of an approximate model for the prediction of reaction barriers under mechanochemical conditions using the ring opening of 1,3-cyclohexadiene along conrotatory and disrotatory directions as a specific test case. To do this, reaction barriers are evaluated using quantum chemical methods with an external force applied between various pairs of atoms. The results show that the consequent effects on the barrier exhibit a significant dependence on the locations of the atoms used to apply the external force, and in some cases, force-induced instabilities occur that alter the fundamental nature of the reaction pathway. The ability of an approximate model based on a second-order expansion of the force-modified potential energy with respect to nuclear coordinates to reproduce this behavior is then assessed. Good agreement between the results obtained through the quantum chemical calculations and approximate model is attained when force-induced instabilities do not occur. In addition, a strategy for predicting when such instabilities occur is presented and found to yield results that are in qualitative agreement with the quantum chemical calculations. Finally, the response of the system to the external force is interpreted in terms of the parameters entering the model, which correspond to interatomic distances and stiffnesses, and possibly sheds lights on ways to design molecules that exhibit a desired chemical response to mechanochemical conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».