Ssylka

Можно ли создать соединение с одновалентным углеродом в основном состоянии?

Углерод, являясь основой органической химии и фундаментом жизни, обычно образует четыре связи, используя все свои валентные электроны. Однако недавнее исследование расширило границы возможного, представив миру соединение с одновалентным атомом углерода в основном состоянии.
Можно ли создать соединение с одновалентным углеродом в основном состоянии?
Изображение носит иллюстративный характер

В привычном для нас мире углерод тетравалентен – он формирует четыре связи, что определяет его химическую структуру и поведение в органических соединениях. Существуют также менее распространенные состояния, такие как карбены – дивалентные соединения углерода, которые находят применение в различных областях химии и катализа. Особый случай дивалентного углерода представляют карбоны, где центральный нейтральный атом углерода находится в электронно-возбужденном состоянии и стабилизирован двумя нейтральными донорными группами.

Новый рубеж в химии углерода был преодолен, когда группа ученых синтезировала органическое соединение, содержащее одновалентный атом углерода в основном состоянии. Это открытие, опубликованное в журнале "Angewandte Chemie", стало результатом работы исследовательских групп под руководством Димитриоса А. Пантазиса (Отдел молекулярной теории и спектроскопии Института исследования угля Макса Планка), Мюге Касанмашеффа и Макса М. Хансманна (Технический университет Дортмунда).

Новое соединение, обозначаемое как Ph3P→C, было получено из диазофосфорного илидного предшественника путем облучения ультрафиолетовым светом при очень низких температурах. Этот процесс приводит к элиминированию N2 и образованию соединения, в котором одиночный атом углерода связан с фосфорной группой.

Электронные и спиновые характеристики соединения были изучены с помощью электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и электронно-ядерного двойного резонанса (ЭЯДР). Спектроскопические данные показали наличие двух неспаренных электронов с параллельными спинами, что соответствует триплетному спиновому состоянию.

Квантово-химические расчеты подтвердили, что полученное соединение представляет собой новый тип углерод-центрированного дирадикала. Между фосфором и терминальным углеродом существует единственная дативная связь. Это первое известное соединение, в котором атом углерода сохраняет ту же электронную конфигурацию и спиновое состояние, что и изолированный атом углерода в основном состоянии.

Значение этого открытия трудно переоценить – оно расширяет границы химии углерода до монновалентного, нейтрального атома углерода в его основном состоянии. Такое достижение открывает новые возможности для разработки соединений и химических реакций, которые могут найти применение в синтезе, катализе и материаловедении.

Полученное соединение Ph3P→C представляет собой не просто лабораторный курьез, а фундаментальное открытие, способное изменить наше понимание органической реакционной способности и потенциально привести к созданию новых материалов с уникальными свойствами.


Новое на сайте

15264Как деревянный забор помогает сохранить популяцию малых крачек в Ситон-Карью? 15263Жизнь после падения: как живопись вернула смысл Джонни фоксу 15262XorDDoS: масштабное возвращение и коммерциализация опасного ботнета 15261Как убедительно сыграть "битлз" на экране? Акценты, аутентичность и вызовы... 15260Чем удивляет пасхальная художественная выставка на острове Мэн? 15259Следы возможной жизни обнаружены на далёкой экзопланете K2-18b 15258Почему сакура в северной Ирландии стала символом дружбы и перемен? 15257Детский взгляд на Бедфорд: новый путеводитель глазами школьников 15256Семейная книга против собачьих экскрементов: как трехлетняя звезда TikTok борется за... 15255Музыка, которая меняет правила игры: как Empara Mi завоевала саундтреки телевидения и... 15254Как изменится жизнь Бортон-он-зе-Уотер после нового эксперимента с парковкой... 15253Скрытая сикстинская капелла штата Мэн: уникальные фрески южного Солонского дома собраний 15252Загадка плоской земли: как Фенские болота стали центром альтернативной науки 15251Паломничество в Чимайо: путь веры и исцеления через пустыню Нью-Мексико