Bindingsselektive reaktioner observeret under molekylære kollisioner

Et team af forskere fra Tyskland og Storbritannien har fundet ud af, at bindingsselektive reaktioner kan observeres under visse molekylære kollisioner. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve , gruppen beskriver eksperimenter, de udførte, der involverede affyring af et stort molekyle mod en væg af kobber, og hvad de opdagede ved at gøre det.

I løbet af de sidste årtier har kemikere har ledt efter en måde at bryde specifikke bindinger i molekyler på en forudsigelig og brugbar måde. Hvis du gør det, vil det åbne op for nye forskningsmuligheder, der er involveret i at skabe nye former for forbindelser. Sådanne bestræbelser er blevet dæmpet, imidlertid, ved den måde, at energi spredes i molekyler. Når en laser affyres mod et molekyle, for eksempel, dens energi spredes gennem vibrationer, før en reaktion kan forekomme. Slutresultatet er stort set identisk med blot at påføre varme til det samme molekyle. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at udføre bindingsselektive reaktioner ved at affyre molekyler mod en kobbervæg.

I deres eksperimenter, forskerne brugte en type molekyle kendt som Reichardts farvestof - et stort (73 atom) molekyle, der ændrer farve afhængigt af typen af ​​opløsningsmiddel, der bruges i en reaktion. De affyrede enkelte forekomster af molekylet mod et stykke flad kobberkrystal og iagttog, hvad der skete ved hjælp af et scanningstunnelmikroskop.

Forskerne fandt ud af, at Reichardts farvestofmolekyle undergik dybe forandringer, da det slog ind i kobbervæggen, mens væggen forblev fuldstændig intakt. Sammenstødene mindede om biler, der bragede ind i vægge til sikkerhedstest. Ved at studere kollisionerne, forskerne fandt ud af, at når molekylet kolliderede med væggen ved visse translationelle energier, molekylet ville opleve selektive revner ved specifikke C-N-bindinger. Revner betød, at nogle af bindingerne i molekylet ville bryde, men molekylet ville forblive som en enkelt enhed. De fandt også ud af, at ændring af hastigheden, hvormed molekylet blev affyret mod væggen, tillod dem at bryde to specifikke bindinger, som tilfældigvis stødte op til et positivt ladet nitrogenatom, der sidder i midten af ​​molekylet.

Mere arbejde kræves for at afgøre, om den nye tilgang kan anvendes på nyttige måder - men for nu, holdet beskriver selektiv bindingskemi som "mindre af en sort boks" nu.

© 2021 Science X Network