这个分子框捕获电子

日本的研究人员首次perfluorocubane。减少时,分子内可以容纳一个电子箱状结构——一个不寻常的,现实生活中的例子,量子力学的粒子在一个盒子里的原则。

虽然常规的立方烷(C₈H₈)已经知道自1964年以来,没有人设法使perfluorocubane (C₈F₈)尽管预测,它可能会持有一个电子。“把一个电子在提取的碳笼在很长一段时间里,一直是一个挑战”说美岛绿秋山东京大学的。的理论化学家们预测,如果一个多面体的碳氢化合物全氟化,它将一个电子中心的笼子。“她的团队现在已经成为第一个合成全氟化立方烷,证明它确实可以封装一个电子在笼子里面。

研究人员开始立方烷单酯与氟气液相反应,导致几乎完全氟化heptafluorocubane。克雷格•威廉姆斯合成立方烷化学专家在昆士兰大学,澳大利亚调用此方法“大胆的”,因为它依赖于元素氟。Heptafluorination然后打开了闸门使轻微的脱羧和最终monofluorination[创建octafluorocubane],”他解释说。

减少时,未配对电子的分子形成一个激进的阴离子位于立方空腔。全氟化结构有一个非常不同的电荷分布规律的立方烷由于更大的规模,和更大的电子密度和氟原子的电负性与氢。氟σ反键轨道创建一个稳定的空轨道在笼子里面,可以接受一个电子。这个罕见的属性与其他电子受体,本土化额外的电子表面。

菲利普·伊顿美国芝加哥大学第一个合成立方烷,言论的合成和完整的描述octafluorocubane及其令人难以置信的“内笼”激进阴离子要对称,爱好者提供新的古巴与属性完全不同于已知的碳氢化合物,和挑战calculationalists匹配预测实际测量的。

Perfluorocubane的不寻常的特性可能是重betway必威游戏下载大全要的分子,研究量子限制的解释道法比奥Pichierri来自东北大学、日本,他们做了理论研究立方烷和hypercubane代替。perfluorocubane的合成是一个重要的科学突破,因为它的阴离子代表的实际实现粒子在一盒模型中描述量子力学的教科书。Picherri也解释说,现在可能创建“perfluoro-dodecahedrane (C_20.F_20.),根据理论计算,预计将有一个电子亲和能的两倍₈F₈”。

而激进的阴离子是不稳定的和有限的实际使用,氟化立方烷衍生品有潜力应用在功能性有机材料和聚合物。伊顿说,他可以想象准备棒状立方烷聚合物甚至超薄nanothreads通过开环聚合的octafluorocubane在非常高的压力,类比立方烷的行为”。