Kimyagerler İlk Kez Tek Bir Moleküldeki Bağları Değiştiriyor

Kimyagerler İlk Kez Tek Bir Moleküldeki Bağları Değiştiriyor
Yüksek çözünürlüklü atomik kuvvet mikroskobu ile elde edilen tek moleküllerin görüntüleri. Merkezdeki moleküler yapı, seçici ve tersine çevrilebilir bir şekilde, bir taramalı sonda mikroskobunun ucundan uygulanan voltaj darbeleri ile sağdaki veya soldaki yapıya dönüştürülebilir. Kredi: Leo Brüt/IBM

Tek bir moleküldeki atomlar arasındaki bağlar ilk kez IBM Research Europe, Regensburg Üniversitesi ve Universidade de Santiago de Compostela’dan bir grup bilim insanı tarafından değiştirildi. Ekip, Science dergisinde yayınlanan çalışmalarında yöntemlerini ve potansiyel uygulamalarını özetliyor. Aynı dergi sayısında, Igor Alabugin ve Chaowei Hu, ekibin çalışmalarını anlatan bir perspektif makale yazdılar.

Alagugin ve Chaowei, karmaşık moleküller veya moleküler cihazlar oluşturmak için mevcut yaklaşımın genellikle oldukça zor olduğunu gözlemler; bunu bir kutu Lego’yu çamaşır makinesine atmaya ve bazı faydalı bağlantıların oluşmasını ummaya benzetiyorlar.

İlk önce bir moleküldeki bağları bir taramalı tünelleme mikroskobu (STM) kullanarak kırdılar. Ardından yeni bağlar ekleyerek molekülü özelleştirdiler. Evet bu yapılan işlem kimya tarihinde bir ilk olarak kayıtlarda yer alıyordu.

Ekibin yöntemi, bir numune malzemesini bir tarama tünelleme mikroskobuna yerleştirmeyi ve ardından çok az miktarda enerji ile belirli bağları koparmayı gerektirdi.

maxresdefault
Uç kaynaklı reaksiyonların şeması. Bir taramalı sonda mikroskobunun ucundan gelen voltaj darbeleri ile farklı moleküler dönüşümler seçici olarak tetiklenir. Okların rengi, farklı dönüşümleri seçici olarak tetiklemek için kullanılan voltaj darbelerinin değerini gösterir. Kredi bilgileri: Florian Albrecht/IBM

İlk moleküllerini oluşturmak için, özellikle bir tetrasiklik merkezinden dört klor atomu aldılar.

Daha sonra STM’nin ucunu bir elektrik şokuyla kırarak bir C-CI bağına kaydırdılar. Bunu diğer C-CI ve C-C eşleşmelerine yaparak, daha sonraki bağların yapımında kullanılmak üzere altı elektronu serbest bırakan bir diradikal oluşturuldu.

Ekip daha sonra serbest kalan elektronları (bir doz yüksek voltajla birlikte) kullanarak yeni bir molekül yapmak için bir deneyde diyagonal CC bağları oluşturdu.

Bilim adamları daha sonra, bükülmüş bir alkin oluşumuna yol açan yeni bir molekül yapmak için bir deneyde diyagonal CC bağları oluşturmak için serbest bırakılan elektronları kullandılar. Farklı bir örnekte, bir siklobutadien halkası üretmek için az miktarda düşük voltaj kullandılar.

Araştırmacılar, Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer liderliğindeki bir grup tarafından, her ikisi de IBM’in Zürih’teki laboratuvarında ultra yüksek hassasiyetli tünel teknolojisi geliştirmesinin araştırmalarını mümkün kıldığını belirtiyorlar. Bu yöntemin yeni bileşikler geliştirmek ve redoks kimyasını daha iyi anlamak için kullanılabileceğini iddia ediyorlar.

Kaynak: physorg

Benzer Reklamlar

İlk yorum yapan olun

Yorumunuz