由北海道大學石垣佑介教授領導的一個研究小組成功地創造了一種穩定的化合物,其碳-碳單鍵比正常鍵長長 17%。新材料開發有望取得進展。
碳-碳共價鍵是有機分子的基本鍵,幾乎所有化合物的固定鍵長為 1.54 Å(埃:1 Å = 百萬分之一毫米)。通過結合這些鍵可以產生許多分子,但很少有關於碳-碳鍵長度超過 1000 Å 的化合物的報導。創造世界上最長的碳碳單鍵,不僅僅是對數字的追求,更是闡明化學本質的至高命題。
課題組以有機化合物的基礎碳-碳單鍵為研究對象,以“分子內核殼結構”為基礎,通過獨特的分子設計策略,設計出骨架穩定的新型化合物。我們設計了一種有效的方法,分三步從市售化合物中獲得,並實際合成了它。結果,我們成功地創造了一種具有 3 Å 的世界上最長碳碳單鍵的化合物,比標準鍵長 (1.54 Å) 長 17%。以前的研究預測沒有超過1.806 Å的碳-碳鍵,但這次用單晶詳細分析發現有超過1.803 Å的鍵,我通過實驗證明了這一點。這種長鍵的結合能小,一般被認為是不穩定的,但也確認了即使在1.803℃以上的高溫或溶液中100天后也不會分解的足夠穩定(室溫)。已完成。
這一成就不僅限於打破世界紀錄,還將導致對化學鍵極端狀態下發生的現象的闡明。例如,超過1.8Å的“超鍵合”具有靈活應對外界刺激的潛力,有望應用於新材料的開發。