氢键首次直接探测到

氢是宇宙中最常见的元素,是不可分割的一部分,几乎所有的有机化合物。分子和部分大分子通过氢原子彼此相连,一个交互称为氢键。这些相互作用在自然界中扮演着重要的角色,因为他们负责具体的蛋白质或核酸和属性,例如,也确保水沸腾温度很高。

到目前为止,它已经不可能进行光谱或电子显微镜分析氢和氢键的单分子,和调查使用原子力显微镜也不会产生任何明确的结果。

Shigeki Kawai博士恩斯特迈尔教授的团队在瑞士纳米科学研究所和大学的物理系巴塞尔,现在已经成功地使用一个高分辨率的原子力显微镜研究氢原子在单个循环碳氢化合物。

选择合适的分子为一个清晰的视图

在日本与同事密切合作,研究者选择配置类似于一个螺旋桨的化合物。这些propellanes排列在一个表面上,这样两个氢原子总是向上点。如果原子力显微镜的尖端,这是携带一氧化碳,是足够接近这些氢原子形成氢键,可以检查。

比化学键氢键较弱得多,但比分子间的范德瓦耳斯相互作用。测量力和氧原子之间的距离在原子力显微镜的尖端和propellane氢原子很好对应的计算由亚当·s·福斯特芬兰阿尔托大学的教授。他们显然表明交互包括氢键。测量意味着较弱的范德华力和较强的离子键可以被排除在外。

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参考

卡瓦依et al .,直接定量测定C = O····hc·邦德的原子力显微镜的,科学的进步(2017),doi: 10.1126 / sciadv.1603258