东京大学/北海道大学，Nature！
文摘
2024-11-22 07:30
青海
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共价键是指两个原子通过共享电子对形成的键，广泛应用于有机化合物的结构中，包括单键、双键和三键。这一概念自刘易斯和朗缪尔提出以来，已成为理解化学键的基础。然而，单电子键的实例仍然较为稀少，这主要是由于其本质上的弱性。尽管一些研究已经探讨了异原子之间的单电子键，但碳原子之间的单电子键却缺乏直接证据，这一现象带来了新的科学挑战。最近，来自日本东京大学的Takuya Shimajiri&北海道大学的Yusuke Ishigaki等研究团队的研究人员在这一领域取得了重要进展。他们通过对具有延长C–C单键的烃进行单电子氧化，成功分离出一种具有碳原子间单电子σ键的化合物。利用单晶X射线衍射分析和拉曼光谱，团队确认了C•C单电子σ键的存在，并通过密度泛函理论计算进行了理论验证。这项研究不仅为理解单电子键提供了实验证据，也为探索结合态与非结合态之间的边界奠定了基础。该团队的研究结果表明，C•C单电子σ键的存在，几乎是在一个世纪前就被提出的理论，现今得到了实证。这一发现可能为化学的不同领域，特别是在有机合成和材料科学等方面的发展提供新的视角和思路。同时，这也为深入理解共价键的多样性及其在化学反应中的角色提供了重要参考。因此，研究团队的工作标志着在共价键研究中的一项重要突破，推动了相关领域的进一步探索。
