碳家族再添新成员,由18个原子组成的环碳问世

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北京科技日报8月20日,碳家族新成员加入!根据英国《科学新闻》双周刊网站最近的一份报告,科学家创造了一种名为环碳的分子并对其结构进行成像:该分子是一个由18个碳原子组成的环。研究结果发表在《科学》。

碳是自然界中最通用的元素之一,具有多种用途和形式的碳,包括钻石,石墨,石墨烯,巴基球,碳纳米管等。

化学家认为应该有可能形成一个碳分子环,但到目前为止还没有人这样做过。

为此,小发猫苏黎世研究实验室物理学家Catherine Caesar及其同事开始研究氧化环碳分子。在氧化的环碳分子中,碳原子排列成环,并且一氧化碳基团与原子连接。这些基团有助于分子保持稳定,因此去除一氧化碳以产生环碳并非易事。使用原子力显微镜,研究人员成功地通过向分子施加电压来去除一氧化碳,从而产生裸碳环。

然后他们用显微镜对其进行成像。环碳容易与其他物质反应,为了隔离它们,它们在盐的惰性表面上产生环碳。

以前的研究已经发现气体中存在环碳分子的迹象,但它们无法成像和确定这些分子的结构,科学家们也不确定每个原子之间的键是什么。新的研究已经解决了这个争论:环碳原子是由单键和三键的交替连接形成的。这将有助于科学家改进用于预测未知分子结构的复杂计算机计算。

洛杉矶加利福尼亚大学化学家伊夫鲁宾没有参与这项研究,他说:“这些计算的正确性仍然是个大问题,因此通过实验证实这一点非常重要。”

根据过去的经验,新形式的碳将永远让人感到惊讶。布基球,富勒烯分子家族和2004年的“grapher”是诺贝尔奖获得者。但是,由于环碳不稳定,因此无法进行密封以供进一步研究。因此,尚不清楚这种新分子将具有多大潜力。

(原始标题为碳族增加了一个新成员.18个原子的环由碳组成。)