发布时间:2022-07-19 10:07 原文链接: 科学家首次改变单分子内原子键

  来自IBM欧洲研究院、西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学和德国雷根斯堡大学的研究人员首次改变了单个分子内原子之间的键,并在此基础上创造出新键。相关研究刊发于最新一期《科学》杂志,有助科学家进一步理解氧化还原反应并创造出新分子。

  研究人员指出,目前制造复杂分子或分子装置的方法通常相当具有挑战性,就好比将一盒乐高玩具扔进洗衣机,并希望在其之间建立一些有用的联系。但在最新研究中,他们使用扫描隧道显微镜(STM)打破了分子内的原子键,然后创建新键来定制分子,从而大大简化了这项工作。

  研究人员解释说,他们首先将样品材料放入扫描隧道显微镜内,然后再破坏特定的键。更具体而言,他们首先从四环化合物的核心提取四个氯原子作为起始分子,随后将扫描隧道显微镜的尖端移到一个碳(C)—氯(Cl)键上,用电破坏原子键。对其他碳—氯键和碳—碳键这样做会形成一个双自由基,留下6个自由电子,这些自由电子可形成新键。

  在一项创造新分子的测试中,该团队使用自由电子(和一定量的高电压)形成对角碳—碳键,从而得到了弯曲的炔烃。而在另一项测试中,他们施加一定量的低电压,创造出了环丁二烯环。

  研究团队强调,最新研究借助IBM欧洲实验室开发的超高精度隧道技术才得以实现,有助于科学家们更好地理解氧化还原反应,并创造出新的分子种类。

相关文章

左小磊等合作开发基于DNA框架的多维癌症诊断分子分类器

准确反映临床行为的疾病分子分类奠定了精准医疗的基础。计算机内分类器的发展加上基于DNA反应的分子实现标志着更强大的分子分类的关键进步,但处理多种分子数据类型仍然是一个挑战。2023年3月27日,上海交......

生态中心在同源重组分子机制研究方面取得进展

近日,中国科学院生态环境研究中心研究员汪海林团队在同源重组分子机制研究方面取得进展,相关研究成果以FlankingstrandseparationactivityofRecAnucleoprotein......

科学家提出构建聚电解质组装体新策略

将光热治疗(PTT)与磁共振成像(MRI)集成在纳米诊疗体系中,对实现个性化诊疗具有重要临床应用价值。但现有纳米体系的限域环境严重抑制了具有光热性能染料的激发态分子内运动,进而极大地限制了其光热性能。......

双剑合璧!科学家“掌舵”分子论证基础化学反应

化学反应无处不在,如何精确调控化学反应是化学科学研究的核心目标之一。在化工生产过程中,工程师们常常通过添加催化剂、改变化学过程的温度、压力等宏观参数,在一定程度上控制化学反应,得到了所需的化学反应产物......

实现量子点—分子杂化体系的近红外热延迟发光

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰与副研究员杜骏团队在量子点—有机分子能量传递机制与应用的研究中取得新进展。团队采用低毒性的CuInSe2量子点结合并四苯分子,实现了该类杂化体系在近红外波......

多原子分子反应过渡态光谱研究取得进展

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院理论与计算化学研究组副研究员宋宏伟与美国加利福尼亚大学伯克利分校教授DanielM.Neumark团队、美国新墨西哥大学教授郭华合作,结合慢光电子速度成像光......

多原子分子反应过渡态光谱研究取得进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491197.shtm近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院理论与计算化学研究组副研究员宋宏伟与美......

“细胞胶水”有助再生组织愈合伤口

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491042.shtm科技日报北京12月12日电(实习记者张佳欣)根据12日发表在《自然》杂志上的新研究......

直接计算能量导数对分子进行几何优化

据最新一期《物理化学通讯杂志》报道,日本大阪市立大学的研究小组成功扩展了量子相位差估计算法。这是一种直接计算能隙的通用量子算法,能够直接计算两种不同分子几何形状之间的能量差,使研究人员能在单个计算中基......

分子筛膜多维构筑基元述评文章

近日,大连化物所所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、班宇杰副研究员受邀撰写了分子筛膜多维构筑基元评述文章,系统总结了研究团队在分子筛膜构筑基元的多维度发展、变革等方面所做出的探索和努力......