Учёные из Токио открыли новый тип ковалентной связи с одним электроном

Исследователи из Токийского университета создали новую ковалентную связь с одним электроном, подтвердив теорию Лайнуса Полинга. Это открытие может привести к созданию новых семейств молекул. Результаты исследований опубликованы в Nature.

Результаты этого значимого исследования были опубликованы в журнале Nature.

В течение нескольких лет ученые из Токийского университета проводили эксперименты, стремясь расширить границы в области химических связей. Ранее они изучали необычно длинные и гибкие связи, но теперь обратили внимание на идею, предложенную химиком Лайнусом Полингом в 1931 году: возможность существования химической связи, образованной всего одним электроном.

Известно, что ковалентные связи обычно содержат два, четыре, шесть или восемь электронов, соединяющих атомы. Однако Полинг предположил, что может существовать ковалентная связь, в которой участвует только один электрон, разделяемый между двумя атомами.

Для создания такой уникальной связи исследователи инициировали химическую реакцию, направленную на удаление одного электрона из уже существующей двухэлектронной ковалентной связи между двумя атомами углерода. В исследовании был использован большой углеводород, в котором атомы углерода связываются исключительно длинными связями. Это усложняло замену удаленного электрона из другой части молекулы, так как такой процесс требует значительные энергетические затраты.

По словам ученых, предыдущие эксперименты, где они пытались удалять электроны, приводили к образованию слабых связей, которые быстро распадались, делая невозможным проведение химического анализа. Однако новая молекула, созданная японскими исследователями, показала достаточную стабильность для анализа с помощью рентгеновских лучей и различных видов света. На основе отражения и поглощения излучения ученые определили, что молекула обладает стабильной одноэлектронной связью.