Химики впервые изменили связи между атомами в одной молекуле

248

Группа исследователей из IBM Research Europe, Университета Сантьяго-де-Компостела и Университета Регенсбурга впервые изменила связи между атомами в одной молекуле. В своей статье, опубликованной в журнале Science, группа описывает свой метод и возможные варианты его использования. 

Текущий метод создания сложных молекул или молекулярных устройств в целом довольно сложен — ученые сравнивают его с тем, что бросают коробку конструктора Lego в стиральную машину и надеются, что будут установлены какие-то полезные соединения.

В этой новой попытке исследовательская группа значительно облегчила эту работу, используя сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) для разрыва связей в молекуле, а затем для настройки молекулы путем создания новых связей.

Работа команды заключалась в том, чтобы поместить образец материала в сканирующий туннельный микроскоп, а затем использовать очень небольшое количество электричества для разрыва определенных связей.

Точнее, они начали с того, что «вытащили» четыре атома хлора из ядра тетрациклического соединения, чтобы использовать их в качестве исходной молекулы.

Тетрациклические соединения представляют собой циклические химические соединения, которые содержат четыре взаимосвязанных кольца атомов, например, основание Трегера. Они имеют различное фармацевтическое применение, например тетрациклиновые антибиотики и тетрациклические антидепрессанты.

Затем исследователи переместили наконечник СТМ к связи C-CI, а затем разорвали связь электрическим током.

То же самое с другими парами C-CI и CC привело к образованию бирадикала, который оставил шесть свободных электронов для использования в формировании других связей.

В одном испытании по созданию новой молекулы команда ученых использовала свободные электроны (и дозу высокого напряжения) для образования диагональных связей CC, что приводит к созданию изогнутого алкина. В другом примере они применили дозу низкого напряжения для создания циклобутадиенового кольца.

Исследователи отмечают, что их работа стала возможной благодаря разработке сверхвысокоточной технологии туннелирования, разработанной группой под руководством Герда Биннига и Генриха Рорера из лаборатории IBM в Цюрихе.

Ученые предполагают, что их метод можно использовать для лучшего понимания окислительно-восстановительной химии и создания новых видов молекул.

Статья об исследовании была опубликована в журнале Science.

Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии