科学家扭曲化学键超出其极限

来自杜伦大学和约克大学的一组科学家将分子扭曲到断裂点，以挑战对化学键的理解。

研究人员探索了芳香环中的化学键在其芳键断裂之前可以扭曲多远。

他们通过制造过度拥挤的芳香环来实现这一目标。他们使用的不是苯，而是托木，托基铌在七个碳原子环周围共享电子。

这些碳原子中的每一个都可以官能化，并且在环中具有七个附着点，而不是苯的六个碳原子，这使得研究人员能够在芳环的边缘周围塞入更多的基团，从而产生更多的应变。

研究人员发现，低水平的过度拥挤使环扭曲，但没有破坏其芳香键。

通过在环的边缘添加逐渐更大的基团，该团队进一步扭曲了环，最终导致芳香键断裂。

电子不再围绕七个碳原子旋转，取而代之的是，环在其中间夹紧形成两个较小的扁平环。

令人惊讶的是，研究人员发现有一个平衡点，环在芳香结构和两个较小的环之间来回跳跃。本研究中产生的一种分子90%的时间作为挤压结构，10%的时间作为较大的芳香环。

完整的研究结果已发表在《自然化学》杂志上。

约克大学的Paul McGonigal博士在反思研究结果时说：“在这些过度拥挤的分子中，菌株和芳香键是微妙的平衡。材料的结构、性能和潜在应用最终取决于这种平衡。

“对我们分子扭曲的精确控制是前所未有的。

“我们不仅能够将芳香族分子扭曲到它可以承受的最大应变量，而且还能够发现当我们超越该极限时会发生什么。我们希望这项调查是朝着我们能够更常规地以受控方式'关闭'和'打开'芳烃键迈出的一步。

项目首席研究员，杜伦大学的Promeet Saha说：“芳香环的可逆捏合和重新打开确实非常了不起。

“芳烃键是一种如此强大的稳定力，我们通常认为它是一种持续的存在。然而，我们的研究结果表明，它可以令人惊讶地动态。

芳香族分子中的化学键是药物和塑料等化学品的结构、稳定性和功能的关键。

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