Туннельная микроскопия показывает водородные связи

Исследователи из использовали сканирующую туннельную микроскопию [scanning tunnelling microscope (STM)] для отображения строения и характера химических связей в единичной молекуле. Исследователи отмечают, что изображение демонстрирует необычное распределение водородных связей как в отдельной молекуле, так и между рядом расположенными молекулами, в последнем случае отмечается, что атомы водорода «поделены» между несколькими центрами.

Исследование, руководителем которого является Уилсон Хо (Wilson Ho) из Университета Калифорнии (Ирвин) является самым свежим достижением в отображении отдельных молекул. «Фотографии» единичных молекул ранее получали с помощью атомно-силовой микроскопии, в то время как сканирующий туннельный микроскоп, зонд которого фунционализирован водородом ранее применялся для получения информации о распределении электронов в веществах, то есть о строении химических связей.

Исследователи использовали сканирующую туннельную микроскопию для изучения
строения и картины химических связей в единичной молекуле фталоцианина кобальта.
(Рисунок из Science, 2014, 344, 885, DOI: 10.1126/science.1253405)

Исследователи из группы Хо закрепили на зонде сканирующего силового микроскопа отдельную молекулу моноксида углерода и использовали ее для изучения молекулы фталоцианина кобальта, адсорбированной на поверхности золота или серебра. При движении модифицированного зонда колебания молекулы СО зависят от расположения атомов в анализируемой молекуле и связей, реализующихся между этими атомами – изменения частоты колебаний СО измеряются в соответствии с методом, который называется «неэластичная туннельная электронная спектроскопия» (inelastic electron tunnelling spectroscopy). Таким способом исследователям удалось построить карту распределения электронной плотности в молекуле-образце и, соответственно – сгенерировать изображение самой молекулы. Как отмечает Хо, исследователям удалось непосредственно визуализировать три типа связей – связи между атомами углерода, донорно-акцепторные связи кобальт-азот и водородные связи.

Читайте также:  Инновационная наноплатформа для доставки лекарств сделает процесс лечения рака более мягким

Интересен тот факт, что водородные связи, как внутри-, так и межмолекулярные, оказались «поделенными» между несколькими центрами – такое явление называется бифуркацией. Хо подчеркивает, что две внутримолекулярные связи связывают три центра, а межмолекулярная связь, возникающая между двумя молекулами такова, что четыре атома водорода связаны с пятью центрами.

Стефан Таутц (Stefan Tautz), которым первый применил сканирующую туннельную микроскопию для изучения геометрии органических молекул за счет функционализации щупа сканирующего туннельного микроскопа водородом и другими молекулами-зондами, как например, моноксид углерода и ксенон, отмечает, что новое исследование является новым и ярким примером того, как с помощью известного метода можно получить больше информации об одном образце. Таутц уверен, что этот подход весьма перспективен в применении.

Читайте также:  Хунхэзавр длиннохвостый

Тем не менее, Таутц высказывает определенный скепсис по поводу интерпретации результатов, в особенности – описания картины водородных связей.

Источник: chemport.ru

Похожие статьи:

  1. Тайна возникновения кислорода
  2. Ученые создали сложную молекулу в виде тройной ленты Мёбиуса
  3. Загадка двойственной природы воды раскрыта?
  4. Ученые напрямую получили из углекислого газа молекулярный кислород
  5. Ученые смогли заставить атом потерять рекордное количество электронов
  6. Кристаллическая решетка под микроскопом

Метки Физика, Химия. Закладка постоянная ссылка. « Палеонтологи установят древнюю фауну Урала Ударные кратеры в истории Земли »

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Сайт

Δ

Источник материала: sci-dig.ru

Поделиться новостью: