平面五倍键与硅和锗的中心

化学家使用计算技术展示的稳定分子物种基于平面pentacoordinate硅或锗。这是第一个这样的结构是围绕这些元素,并提供类似物类似carbon-centred物种。¹

甲烷分子例证两个正统观念的碳——它的配位数不应超过四个,这个数字是4,一个四面体的结果。但是碳可以被说服平躺,甚至承担额外的键合作伙伴。这种古怪的安排已经提出,瞥见了几十年,在2008年,研究人员使用模拟表明,平面pentacoordinate碳,卡尔₅⁺发现,积极支持其同分异构体。²

尽管碳沉溺于在这些偶尔平坦,five-friended形式,这种行为并不知道其重group-14表亲——直到现在。这是引人注目的因为在同一组硅碳,”说豪尔赫·巴罗佐的博士生研究和先进的研究中心(Cinvestav),在墨西哥。所以我们应该期待它的行为在某种程度上类似于碳。”

巴罗佐和同行的科学家在Cinvestav,与在中国吉林大学的研究人员合作,不仅引起了硅在行动,但锗。使用计算技术,研究人员发现五个平面——XMg pentacoordinate结构₄Y^{- - - - - -},其中X可以Si或通用电气,和Y或在Tl;而且SiMg₃在₂——这是全球能源最小值在各自的同分异构体。

科学家们使用密度泛函理论和分子动力学模拟调查候选人的稳定结构。他们的狩猎结合试验和错误和基于嫌疑的侦探工作。硅或锗原子周围有五个碱性地球似乎是一个有前途的起点,和研究人员确实发现平面pentacoordinate XMg₅^{2 -}是一个地方能量最低。然而,它的能量是不像其他安排低原子。

”这是有前途的,但它不是一个全球最低,”巴罗佐说。,我们需要有一个全球最低的概率是最高的在实验获得。但是有5个镁原子并不是全球最低。

马克、XMg尽管没有会议₅^{2 -}成为下一阶段的模板的调查。把以前的工作在平面碳作为线索,巴罗佐的影响和他的同事们认为用一个或更多的镁原子的电负性元素从集团13所示。

“他们的想法是,如果我们有一个原子的电负性更强,我们将加强中心,在这种情况下硅或锗,债券将会更强,”巴罗佐说。”,这正是对铟、铊的情况发生。”

模拟表明,取代基可以稳定硅或锗中心。科学家们更进一步,问两个替换可能会奏效。答案是肯定的,但只有在中心和铟原子与硅边缘。

有趣的奇怪的、平面的物种可能有一天的实际使用。二维材料是冉冉升起的新星在电池电极和太阳能电池等应用程序。研究人员注意到,硅优势等合成的碳材料。

约翰•麦迪计算领袖无机化学集团牛津大学,英国需要一个更为谨慎的观点。你可以发明分子可能存在也可能不存在)并讨论潜在的令人兴奋的特性,”他说。但没有任何有形的证据表明,他们可能永远存在,变得有点投机。”

麦迪指出,然而,研究人员预测他们的作品的精力充沛的签名,如果意识到,可以得到认可。如果这些都是,他们将由气相光谱学家,那些可能然后测量电离作用的能量。”