由北海道大学助理教授 Yusuke Ishigaki 领导的一个研究小组成功地创造出一种稳定的化合物,其碳碳单键比正常键长长 17%。新材料开发有望取得进展。

 碳-碳共价键是有机分子的基本键,几乎所有化合物的键长固定为1.54 Å(埃:1 Å = 百万分之一毫米)。通过结合这些键已经创建了许多分子,但很少有关于碳-碳键长度超过 1000 Å 的化合物的报道。创造世界上最长的碳碳单键,不仅仅是对数字的追求,更是阐明化学本质的至高命题。

 课题组针对有机化合物的基础碳碳单键,通过基于“分子内核壳结构”的独特分子设计策略,设计出具有稳定骨架的新型化合物。我们设计了一种有效的方法,分三步从市售化合物中获取,并实际合成了它。结果,我们成功地创造了一种具有世界上最长碳碳单键 3 Å 的化合物,比标准键长 (1.54 Å) 长 17%。之前的研究预测不存在超过 1.806 Å 的碳碳键,但这次使用单晶进行详细分析后发现存在超过 1.803 Å 的键。我能够通过实验证明这一点。这种长键的结合能小,通常被认为是不稳定的,但也确认了即使在1.803℃以上的高温下或在溶液中100天后也不会分解的稳定性(室温)。已完成。

 这一成就不仅限于打破世界纪录,还将导致对化学键极端状态下发生的现象的阐明。例如,超过1.8 Å的“超级键合”具有灵活应对外界刺激的潜力,有望应用于新材料的开发。

纸张信息:[Chem (Cell Press)] 键长超过 1.8 Å 的中性碳氢化合物中最长的 C-C 单键

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