Naujai susintetintas cheminis junginys atskleidžia pagrindines mažiausių anglies nanovamzdelių savybes

Kreivumo poveikis prisideda prie žemės sukimosi būsenos. Autorius: Manabu Abe, Hirosimos universitetas

Cheminiai anglies ir vandenilio atomų žiedai yra išlenkti, kad sudarytų santykinai stabilias struktūras, galinčias gaminti elektrą ir kitus dalykus, bet kaip šios kreivos sistemos pasikeičia, kai įvedami nauji komponentai? Japonijoje įsikūrę mokslininkai nustatė, kad šiek tiek padidėjus subtomikai, savybės gali pakeisti sistemos būseną ir elgesį, kaip rodo naujas sintezuojamas cheminis junginys.

Rezultatai buvo neseniai paskelbti Amerikos chemijos draugijos leidinys.

“Per pastarąjį dešimtmetį atviro paviršiaus molekulės sulaukė didelio dėmesio ne tik reaktyviųjų terpių srityje, bet ir medžiagų mokslo srityje”, – sakė Hirosimos mokslo ir inžinerijos magistrantūros mokyklos profesorius Manabu Abe. Universitetas.

Atviros odos molekulės gali įgyti ar prarasti molekules, o tai reiškia, kad jos gali prisitaikyti prie jungimosi su kitomis cheminėmis medžiagomis. Pavyzdžiui, anglies nanovamzdeliuose anglies ir vandenilio atomų žiedai yra sujungti. Kuo daugiau žiedų pridedate, tuo daugiau vamzdžio savybės gali pasikeisti. Lenktas parafenilenas arba žinomas kaip CPP, Abe ir jo komanda ištyrė, kaip atvirų ląstelių CPP molekulės galėtų pasikeisti, jei jos būtų įvestos į sistemas, kuriose molekulinės orbitos turi du elektronus, be anglies ir vandenilio atomų keliose būsenose.

Šių vadinamųjų sistemų įtraukimo į CPP procesas sukėlė naują azoalkano arba junginio azoto tipą ir silpnai sujungtų vandenilio ir anglies atomų rinkinį. Šis azoalkanas buvo suformuotas su šešiais CPP, o šeši CPP buvo degeneruoti endradikais.

“Mes ištyrėme kreivių ir sistemos dydžių poveikį dalelių sąveikai, skirtingoms būsenoms ir jų unikalioms savybėms”, – sakė Abe.

Tyrėjai nustatė, kad CPP su įterptais radikalais turi skirtingas būsenas ir savybes, pavyzdžiui, būdingą dalelės, vadinamos sukiniu, apibūdinimą, atsižvelgiant į tai, kiek CPP jie sukelia galutinėje sistemoje. Sukimai, kampinis dalelės impulsas, gali padėti arba trukdyti sistemos stabilumui, atsižvelgiant į tai, koks yra energijos balansas. Pvz., Pavienės būsenos atveju sistema išlieka stabili net neprisijungus elektronams, nes jų sukimai yra priešingi. Tripletų būsenos gali būti stabilios, nes nesusiję elektronai sukasi lygiagrečiai.

“Pagrindinės būsenos sukimosi gausa labai priklauso nuo žiedo dydžio”, – sakė Abe, nurodydamas galimas orientacijas, kurias gali pasukti sukimasis, o tai gali rodyti sistemos stabilumą. “Pagrindinė singleto būsena buvo palankesnė mažesniems CPP dariniams”.

Mažesnės pavienės būsenos – spinduliuojami CPP su mažesniais energijos intervalais tarp orbitos apvalkalų – taip pat parodė norimą anglies nanovamzdelių charakteristiką: stabilesnį aromatingumą ar išlyginimą vienoje plokštumoje. Kadangi anglies-vandenilio žiedai yra pritvirtinti neįprastais kampais, kad susidarytų vamzdžiai, jie gali išeiti iš rikiuotės ir sukelti sistemos nestabilumą. Kuo daugiau žiedų pridedate prie sistemos, tuo sistema yra griežtesnė. Mažesnių pavienių būsenų sistemose žiedai yra išlyginti plokštumoje, taip pasiekiant didesnį stabilumą.

Tuomet mokslininkai planuoja toliau tirti šį lėktuvo aromatą, siekdami sukurti kuo daugiau struktūros su tvirtais ryšiais, kurie vis dar rodo šią stabilią savybę.

Nuoroda: „1,3-Diradicals, įterpti į išlenktus parafinileno vienetus: pavienis prieš trio būseną ir aromatinį planą“: Yuki Miyazawa, Zhe Wang, Misaki Matsumoto, Sayaka Hatano, Ivana Antol, Eiichi Kayahara, Shigeru Yamago ir Manabu Abe, 2021 m. Balandžio 26 d. Amerikos chemijos draugijos leidinys.
DOI: 10.1021 / jacs.1c01329

Autoriai: Ivana Antol, Fizinės organinės chemijos laboratorija, Organinės chemijos ir biochemijos skyrius, Ruderio Bošvoíc institutas; Shigeru Yamago ir Eiichi Kayahara, Kioto universiteto Cheminių tyrimų institutas; ir Yuki Miyazawa, Zhe Wang, Misaki Matsumoto ir Sayaka Hatano, Hirosimos universiteto Chemijos katedros chemijos katedroje.

Šį darbą finansavo Japonijos mokslo skatinimo asociacija, Japonijos mokslo ir technologijų agentūra ir Kioto universiteto Cheminių tyrimų instituto tarptautinio bendradarbiavimo tyrimų programa.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Dirbtinis skrandžio prototipas atskleidžia skysčių virškinimo dinamiką

Iliustracija, rodanti srauto lauką ir lašelių disociaciją aplink antralinę susitraukimo bangą. Kreditas: Damien Dufour. Lašelių plyšimas rodo, kaip apatinės pilvo susitraukimo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.