碳基化合物中發(fā)現(xiàn)單電子共價鍵
科研人員使用X射線衍射儀研究σ鍵。圖片來源:日本北海道大學(xué)
日本北海道大學(xué)研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一種特殊的化合物,其中兩個碳原子通過共享一個電子形成了非常穩(wěn)定的共價鍵,這種鍵被稱為σ鍵。這一發(fā)現(xiàn)証實了一個已有百年歷史的理論,並被發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。
共價鍵是有機(jī)化學(xué)中最為基礎(chǔ)的連接方式之一,通常是由兩個原子共同分享一對電子而形成的。1931年,諾貝爾獎得主萊納斯·卡爾·鮑林提出,理論上存在隻由一個未成對電子構(gòu)成的共價鍵,但這類單電子鍵可能比常規(guī)的雙電子共價鍵要弱很多。自那以后,科學(xué)家確實觀察到了一些單電子鍵的存在,但在碳或氫這樣的元素之間卻從未見過。找到碳原子間能夠形成單電子鍵的情況,一直是科學(xué)界的一個挑戰(zhàn)。
研究人員認(rèn)為,明確碳原子之間的單電子σ鍵特性對於深化對化學(xué)鍵的理解非常重要,並且將有助於進(jìn)一步揭示化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。在這個研究中,當(dāng)一種含有很長雙電子共價鍵的六苯乙烷衍生物與碘發(fā)生氧化反應(yīng)時,就產(chǎn)生了這種單電子鍵。
反應(yīng)后生成了深紫色的碘鹽晶體。通過對這些晶體進(jìn)行X射線衍射分析,研究人員發(fā)現(xiàn)碳原子之間的距離異常接近,這表明它們之間存在著單電子共價鍵。為了確認(rèn)這一點,他們還採用了拉曼光譜技術(shù)進(jìn)行了驗証。
這是首次實驗証明了碳-碳之間可以形成單電子共價鍵。該成果為探索這種罕見類型的化學(xué)鍵打開了新的大門,並可能推動相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。(記者張夢然)
分享讓更多人看到
熱門排行
- 1中國教育學(xué)會召開學(xué)習(xí)貫徹全國教育大會精…
- 2上海財經(jīng)大學(xué):推動教育家精神在高校落地…
- 3華東理工大學(xué):以教育家精神引領(lǐng)一流教師…
- 4北京市朝陽區(qū):集團(tuán)化辦學(xué)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源1…
- 5“科學(xué)與中國——千名院士·千場科普”之…
- 6中國音樂學(xué)院慶祝建校60周年大會舉行
- 7課后作業(yè),如何跳出窠臼走出誤區(qū)
- 8楊勇平任蘭州大學(xué)校長
- 9弘揚(yáng)教育家精神 做新時代“大先生”
- 10中國計算機(jī)學(xué)會通報全國信息學(xué)奧賽涉嫌泄…