Een team van onderzoekers van IBM Research Europe, Universidade de Santiago de Compostela en de Universiteit van Regensburg heeft voor het eerst de bindingen tussen de atomen in een enkel molecuul veranderd. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Science , beschrijft de groep hun methode en mogelijke toepassingen ervan. Igor Alabugin en Chaowei Hu hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel gepubliceerd waarin het werk van het team wordt geschetst.

De huidige methode om complexe moleculen of moleculaire apparaten te maken, zoals Alagugin en Chaowei opmerken, is over het algemeen behoorlijk uitdagend - ze vergelijken het met het dumpen van een doos Lego's in een wasmachine in de hoop dat er bruikbare verbindingen worden gemaakt. In deze nieuwe poging heeft het onderzoeksteam dergelijk werk aanzienlijk gemakkelijker gemaakt door een scanning tunneling microscope (STM) te gebruiken om de bindingen in een molecuul te verbreken en het molecuul vervolgens aan te passen door nieuwe bindingen te creëren - een eerste chemie.

Het werk van het team omvatte het plaatsen van een monstermateriaal in een scanning tunneling-microscoop en vervolgens het gebruik van een zeer kleine hoeveelheid elektriciteit om specifieke bindingen te verbreken. Meer specifiek begonnen ze met het trekken van vier chlooratomen uit de kern van een tetracyclische stof om als startmolecuul te gebruiken. Vervolgens verplaatsten ze de punt van de STM naar een C-CI-binding en verbraken vervolgens de binding met een elektrische schok. Door dit met de andere C-CI- en C-C-paren te doen, werd een diradicaal gevormd, waardoor zes elektronen vrij bleven voor gebruik bij het vormen van andere bindingen. In een test om een ​​nieuw molecuul te maken, gebruikte het team vervolgens de vrije elektronen (en een dosis hoogspanning) om diagonale C-C-bindingen te vormen, wat resulteerde in de vorming van een gebogen alkyn. In een ander voorbeeld pasten ze een dosis laagspanning toe om een ​​cyclobutadieenring te creëren.

De onderzoekers merken op dat hun werk mogelijk is gemaakt door de ontwikkeling van tunneltechnologie met ultrahoge precisie, ontwikkeld door een team onder leiding van Gerd Binnig en Heinrich Rohrer, beide met IBM's laboratorium in Zürich. Ze suggereren dat hun techniek kan worden gebruikt om de redoxchemie beter te begrijpen en om nieuwe soorten moleculen te creëren. + Verder verkennen

Bond-selectieve reacties waargenomen tijdens moleculaire botsingen

© 2022 Science X Network