O nano-reator não adiabático: em direção à descoberta automatizada da fotoquímica

O nano-reator ab initio foi anteriormente introduzido para automatizar a descoberta de reações para a química de estado fundamental. Neste trabalho, apresentamos o nano-reator não adiabático, uma estrutura análoga para a descoberta de reações em estado excitado. Automatizamos o estudo dos mecanismos de decaimento não adiabático de moléculas ao investigar a costura de interseção entre estados eletrônicos adiabáticos com metadinâmicas hiper-reais, amostrando o plano de ramificação para interseções cônicas relevantes e realizando buscas de caminhos com restrição de costura. Ilustramos a eficácia do nano-reator não adiabático aplicando-o ao benzeno, uma molécula com rica fotoquímica e uma ampla gama de produtos fotoquímicos. Nosso estudo confirma a existência de vários tipos de interseções cônicas S0/S1 e S1/S2 que mediam o acesso a uma variedade de pontos estacionários de estado fundamental. Esclarecemos as conexões entre a energia/topografia de interseção cônica e a distribuição resultante de fotoprodutos, que muda suavemente ao longo dos segmentos do espaço de costura. A exploração é realizada com mínima entrada do usuário, e o protocolo não requer conhecimento prévio do comportamento fotoquímico de uma molécula alvo. Demonstramos que o nano-reator não adiabático é uma ferramenta valiosa para a exploração automatizada de reações fotoquímicas e seus mecanismos.