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分类: 化学化工 |
《科学》杂志2013年5月30日登载了由Dimas
G. de Oteyza等十二人联合发表的一篇文章,题为《Direct
Imaging of Covalent Bond Structure in Single-Molecule Chemical
Reactions》,Science DOI: 10.1126/science.1238187
翻译成中文的大致意思是:在单分子化学反应中共价键结构的直接影像。其文章摘要如下:
Observing the intricate
chemical transformation of an individual molecule as it undergoes a
complex reaction is a longstanding challenge in molecular imaging.
Advances in scanning probe microscopy now provide the tools to
visualize not only the frontier orbitals of chemical reaction
partners and products, but their internal covalent bond
configurations as well. Here, we demonstrate the use of noncontact
atomic force microscopy to investigate reaction-induced changes in
the detailed internal bond structure of
individual oligo-(phenylene-1,2-ethynylenes)
on Ag(100) as they undergo a series of cyclization processes. Our
images reveal the complex surface reaction mechanisms underlying
thermally induced cyclization cascades of enediynes. Additional
evidence for the proposed reaction pathways is obtained
using ab
initio density
functional theory.
摘要的中文意思大致是:
在分子影像学领域由于单个分子经历着复杂的反应过程,使得观察单个分子中错综复杂的化学变化长期以来一直是一个挑战。现在,高级扫描探针显微镜已成为使观察过程可视化的工具,不但可以观察到化学反应物和产物的前线轨道中,而且也能观察到内部共价键的构型。这里,我们证实了用非接触原子力显微镜观察单个的 (亚苯基-1,2-次乙炔基)低聚物在银表面由于发生一系列环化反应过程而引起的内部化学键结构变化。图像从根本上提示了热致环化级联烯二炔分子过程中复杂的表面反应机理,所提出的反应路径的附加证据利用从头计算密度泛函理论得以获得。
http://s16/mw690/60cb42b1tdedd7045ea3f&690
这是一个含有碳原子的环状分子,图片显示了其重新排列前后的形态,右边即两种最常见的反应产物。比例尺为3埃(即埃格斯特朗Angstrom,符号Å,一般用于表示原子半径、键长和可见光波长,1Å=0.1纳米)。
http://s13/mw690/60cb42b1tdedd704761bc&690
反应之前,银表面上的反应物分子。
http://s10/mw690/60cb42b1tdedd704e83b9&690
反应产物2是该反应中两种最常见的产物之一。
http://s12/mw690/60cb42b1tdedd705a732b&690
反应产物3是该反应中另一种最常见的产物。
http://s4/mw690/60cb42b1tdedd7056be63&690
反应产物4是一个意想不到的产物分子。