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Chemiker verändern die Bindungen zwischen Atomen in einem einzelnen Molekül

Leo Gross / IBM

Hochauflösende rasterkraftmikroskopische Aufnahmen einzelner Moleküle.

Ein Forscherteam von IBM Research Europe, der Universität Santiago de Compostela und der Universität Regensburg hat erstmals die Bindungen zwischen Atomen in einem einzigen Molekül verändert.

In der neuen Studie veröffentlicht Am 14. Juli in Science beschreibt die Forschergruppe ihre Methode und mögliche Anwendungen dafür.

Die derzeitige Methode zur Herstellung komplexer Moleküle oder molekularer Geräte, bemerken Alagugin und Chaowei, die Hauptautoren der Studie, ist oft sehr herausfordernd – wie eine Kiste Legos in die Waschmaschine zu werfen und auf einige Verbindungen zu warten. .

Bei dieser neuen Anstrengung hat dieses Forschungsteam die Arbeit erleichtert, indem es die Rastertunnelmikroskopie (STM) verwendet hat, um die Bindungen in einem Molekül aufzubrechen und es dann anzupassen. Erstellen Sie neue Verknüpfungen – zum ersten Mal.

Die Arbeit des Teams bestand darin, eine Materialprobe in ein STM zu legen und dann eine sehr kleine Menge Strom zu verwenden, um bestimmte Verbindungen zu unterbrechen Phys-Org.

Genauer gesagt begannen sie damit, vier Chloratome aus einem quartären Kern zu ziehen, um sie als Ausgangsmolekül zu verwenden. Als nächstes verlegten sie die STM-Spitze auf die C-CI- und .-Verbindung den Link brechen Mit einem Stromschlag.

Dies mit den anderen C-CI- und C-C-Paaren führte zur Bildung eines Diradikals, das sechs freie Elektronen übrig ließ, die zur Bildung anderer Bindungen verwendet werden konnten.

In einem Test zur Herstellung eines neuen Moleküls verwendete das Team freie Elektronen (und eine Hochspannungsdosis), um Gleichstrom-Tröpfchenbindungen zu bilden und ein doppeltes Alken zu erzeugen. In einem anderen Beispiel legten sie eine niedrige Spannungsdosis an, um einen Cyclobutadienring zu bilden.

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Die Forscher betonen, dass ihre Arbeit durch die Entwicklung einer Ultra-Fine-Tunneling-Technologie ermöglicht wird, die von einem Team unter der Leitung von Gerd Bennig und Heinrich Rohrer entwickelt wurde, beide vom IBM-Labor in Zürich.

Das Team schlägt vor, dass diese Technik verwendet werden kann, um die Redoxchemie besser zu verstehen Erstellen Sie neue Arten von Molekülen.

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