6鍵碳原子首獲影像證實

傳統教科書中，一個碳原子最多只能與4個原子通過電子對結合。但德國柏林自由大學化學家莫瑞茲·馬力絲維斯基首次合成并證實，在一種椎體形碳分子內存在一個能與6個原子結合的碳原子。

發表在德國《應用化學》雜志上的這一最新研究將改寫教科書。

據了解，新結構是以化合物六甲基苯為基礎獲得的。通常情況下，平面結構的六甲基苯6個碳原子形成6邊形的環，每個碳原子還與另一個原子結合形成原子臂伸出環外。但1973年，德國化學家研究發現，從六甲基苯中拿走2個電子帶上正電后，會變得極不穩定，并變成一種椎體結構。當時推測，新結構頂部的碳原子能同時與6個原子形成化學鍵。但直到今天，沒有人觀測到椎體狀六甲基苯的“真實面目”。

馬力絲維斯基表示，難倒化學家們“窺探”其結構的原因在于，這種不常見的原子排列非常不穩定，只能幸存于低溫和強酸性溶液中。而這次，他光處理強酸溶液就花了半年時間，最終提取出夠用X射線分析的幾個毫克的量。

“沒錯，X射線衍射圖譜證明，新結構是5面椎體形狀，頂部碳原子與6個原子結合。”馬力絲維斯基說，“之前的研究只是通過量子統計等手段預估了6鍵碳原子的存在，我們首次獲得該晶體結構的影像證據。”

雖然在正常溫度和濕度條件下，該椎體分子能快速分解而極不穩定，似乎沒有研制新型碳納米管等實際應用的價值，但新研究沖破了人類幾十年來對有機化學結構認識的桎梏，誰又敢保證，它不會在將來再創新的奇跡？（科技日報）