En avant ou en arrière ? Nouvelles voies pour les protons dans l’eau et le méthanol
La dynamique de l'excès de protons dans les mélanges eau/méthanol (1:9) est étudiée à l'aide de techniques de spectroscopie infrarouge bidimensionnelle (IR 2D). Les données expérimentales sont analysées à l'aide de méthodes d'ajustement global. Les spectres bidimensionnels résultants sont constitués de deux contributions, une provenant de l'eau et une du méthanol. Pour la contribution de l'eau, la diffusion spectrale est plus lente dans le mélange que dans l'eau pure, et un décalage vers le rouge de la ligne centrale suggère une force de liaison H accrue. La dynamique de l'échange de protons entre l'eau et le méthanol est caractérisée par une constante de temps d'environ 1,2 ps, ce qui est nettement plus long que le temps de transfert de protons dans le méthanol pur (environ 0,5 ps). Ce résultat est cohérent avec une acidité plus faible de l’eau par rapport au méthanol. Les spectres IR 2D montrent également une contribution faible mais distincte d'une transition harmonique à l'état excité, indiquant que la réaction de transfert de protons entraîne des changements significatifs dans la structure et les fréquences de vibration des intermédiaires transitoires.