Ученые из Токийского университета создали новый тип ковалентной связи, которая опирается на один электрон. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Исследователи из Токийского университета годами проводили эксперименты, проверяя пределы химических связей. Если раньше они изучали необычно длинные и гибкие связи, то сейчас они приступили к исследованию идеи, впервые выдвинутой химиком Лайнусом Полингом еще в 1931 году: возможности существования химической связи, образованной всего одним электроном.
Все известные ковалентные связи, где атомы соединены обменом электронами, содержат два, четыре, шесть или восемь электронов. Однако Полинг высказал предположение, что ковалентная связь может быть образована всего одним электроном, общим для двух атомов.
Для создания такой связи исследователи провели химическую реакцию, чтобы удалить один электрон из уже существующей двухэлектронной ковалентной связи между двумя атомами углерода. Они использовали большой углеводород, у которого атомы углерода соединены исключительно длинными связями, что делает замену удаленного электрона из другой части молекулы энергетически затратной задачей.
По словам ученых, прошлые эксперименты, в ходе которых они пытались вычитать электроны, формировали слабые связи, которые распадались слишком быстро. Это отнимало возможность проведения химического анализа. Но новая молекула команды японских исследователей оставалась достаточно стабильной, чтобы ее можно было анализировать с помощью рентгеновских лучей и нескольких видов света. Основываясь на том, как это излучение отражалось или поглощалось, ученые определили, что у нее была стабильная одноэлектронная связь.
По словам ученых, возможность найти молекулу с новым типом связи выпадает нечасто. Исследователи подчеркнули, это открытие может в будущем помочь химикам создать совершенно новые семейства молекул.
Ранее ученые открыли новый вид клеток, способный усиливать регенерацию тканей.