导读 来自Bochum和Berkeley的研究人员研究了为什么笼子可以增加封闭分子的催化活性。使用太赫兹光谱法和复杂的计算机模拟，他们发现封装在小笼子

来自Bochum和Berkeley的研究人员研究了为什么笼子可以增加封闭分子的催化活性。使用太赫兹光谱法和复杂的计算机模拟，他们发现封装在小笼子中的水具有特殊的特性-在结构上和动态上都不同于任何已知的水相。水在笼子内形成液滴，该液滴有助于主体分子的封装，即进入催化中心。研究小组在《国家科学院院刊》(PNAS)上描述了这种特殊形式的水的热力学性质，这是以前从未见过的。)于2020年12月14日在线发布。

鲁尔大学波鸿分校第二物理化学系主任Martin Haventh教授领导的团队和卓越集群发言人鲁尔探索溶剂化，简称Resolv，在工作期间与Teresa Head-Gordon教授，Ken Raymond教授合作加州大学伯克利分校的Dean Toste教授。

一些分子构建体具有充满水的内部空腔，该内部空腔可以具有催化活性，即可以促进某些分子的反应。科学家们在使用纳米胶囊的实验中复制了这些条件。他们研究了包封的水分子及其性质。

最近的理论表明，在这种情况下，水会形成冰状的团簇。该团队在当前的工作中驳斥了这一理论。承压水的太赫兹光谱(一种化学指纹)看起来与任何先前已知的水相的光谱都不相同。它既不类似于冰的光谱也不不同于高压下的大量水的光谱。

相反，由九个通过氢键内部连接的水分子形成的液滴，而氢键网络在液滴表面被破坏。“笼子里水分子的运动受到更大的限制，”马丁娜·哈维尼斯(Martina Havenith)解释说。“对这种状态不能满意。” 结果，相对于普通的散装水，减轻了空腔的排空，使客人更容易进入空腔。

Ken Raymond和Dean Toste的团队合成了用于本研究的纳米笼。然后，由Martina Havenith领导的小组使用太赫兹光谱法分析了承压水的氢键网络。Teresa Head-Gordon使用称为从头算分子动力学模拟的计算机模拟对实验进行了模拟。