基于SOPEL揭示自旋-轨道耦合的结构起源（开放获取）

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Revealing the Structural Origin of Spin-Orbit Coupling with SOPELOpen Access

　　

自旋 - 轨道耦合是许多光化学过程的关键要素，然而它通常被报告为一种不透明的标量，其化学可解释性有限。在此，我们引入了 SOPEL（自旋 - 轨道布居元素）的概念，这是一种自旋 - 轨道耦合矩阵元（SOCMEs）的原子级分解，揭示了其在分子中的结构起源。我们进一步提出了基于实原子轨道语言的非零耦合实用选择定则，为局域轨道特征和自旋 - 轨道耦合之间提供了直观的关联。总之，该概念将 SOCMEs 从一个黑箱电子结构输出转化为化学上可解释的量。通过定位自旋 - 轨道耦合的结构起源，SOPEL 提供了一个实用框架，不仅用于从结构和运动的角度解释自旋禁阻过程，还用于化学引导的分子设计。在碘取代 BODIPY、甲醛、二苯甲酮和三芳胺对苯二甲腈中的应用表明，该方法（i）识别了产生自旋 - 轨道耦合的原子和片段，（ii）表征了自旋 - 振动机制，（iii）捕捉了耦合起源在分子框架中的重新分配，（iv）解释了为什么仅有重原子参与并不能保证强耦合。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会代表所有者学会出版

2026

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