Синтезирован углеводород с увеличенной длиной ковалентных связей
Углеродный скелет — основа каждой органической молекулы. В нём атомы углерода находятся в тесной связи друг с другом, причём длина ковалентных связей определяется их кратностью, а также участвующими в их формировании видами гибридизации орбиталей. Обычно длина связей колеблется в пределах 0,12-0,154 нанометров. Для изменения длины вне пределов указанных рамок требуется изменение структуры скелета: в процессе искажения связей должен произойти их переход в напряженное состояние из-за факта присоединения функциональных групп или же за счёт смещения равновесного положения в процессе кристаллизации. Кристаллические структуры из определенного количества блоков могут похвастаться тем, что входящие в них углерод-углеродные связи могут иметь длину до 0,171 нанометра. Однако на это удлинение способны не все молекулы, а только те, у которых энергия связи и длина может быть определена не только внутренней структурой органической молекулы.
В прошлом году учёные смогли синтезировать углеводородные молекулу, содержащую два кластера (молекула димерная, а структура кластеров — алмазоподобная). Им удалось искривить молекулярную структуру путем создания напряжений внутри молекулы. В результате этого получилось растянуть одинарную связь на величину, большую обычной одинарной связи на 0,01 нанометра. Таким образом, её длина составила 0,163 нанометра. Но это ещё не всё.
Благодаря использованию специального испытательного оборудования японские ученые смогли увеличить показатель длины связи до 0,180 нанометров. В этом случае ученые использовали дополнительные ресурсы: увеличение длины связи произошло за счёт присоединения атомов углерода к нафталиновому фрагменту молекулы (этот фрагмент выглядит как два бензольных кольца). Дополнительное увеличение длины произошло за счёт присоединения особых заместителей циклической структуры. Все численные расчеты были подтверждены экспериментально и исследованы с помощью методов спектроскопии и рентгеновской дифракции. Экспериментальные образцы были оценены в разных температурных условиях: в пределах от —70 до 130 градусов Цельсия. После изучения нового углеводорода стало ясно, что соединения молекулы обладают высокотемпературной устойчивостью. Именно на верхней границе (при 130 градусах) длина связей достигает максимального значения — 0,1806 нанометра. По сравнению со стандартной длиной одинарной связи этот показатель больше в 1,17 раз, хотя при этом стабильность удлиненной связи в 4 раза слабее.
