氢键被相机捕获

2018-01-16 07:02:23

作者:Catherine de Lange通过影响分子彼此结合的方式,氢键是水的高沸点,冰的漂浮倾向和DNA的标志性双螺旋的原因现在,这些生命能力的键 - 基本上是一个分子的略带正电的氢原子与相邻分子上带负电荷的区域之间的吸引力 - 似乎已被摄像机捕获可以使用扫描隧道显微镜(STM)对单个原子成像当尖锐的探针扫描表面时,电子在尖端和表面之间“隧穿”的程度表明由于原子的存在而引起的高度变化 2008年,德国Jülich研究中心的Stefan Tautz及其同事发现,如果尖端和表面之间存在冷氢,则产生的图像变得更加清晰现在他的团队已经表明这也可以对氢键进行成像当他们将这项技术应用于扁平有机分子PTCDA的样品时,不仅分子显示出错综复杂的细节,还在它们之间检测到电信号(图中的绿色),恰好在存在氢键的位置 “我们绝对惊呆于此,”Tautz说下一步是发现造成这种现象的原因 “这是一个悬而未决的问题,我不想推测,”他补充道无论结果如何,成像技术都可能具有令人兴奋的应用瑞士苏黎世IBM研究中心的表面化学家Leo Gross说:“这些图像显示出显着的分子内分辨率,并极大地促进了分子单层结构的研究”英国伯明翰大学的物理学家彼得斯隆说,氢键成像的能力可以帮助构建“设计师纳米孔”这些是通过氢键结合在一起的自组装分子之间的可定制间隙,并且可以增强催化作用 “诀窍在于如何设计自组装层,”他说 “能够看到分子之间的氢键将更好地理解二维键合,从而允许设计和制造更好,更复杂的自组装结构”STM仅适用于平面,因此成像氢键之间的氢键更复杂的三维分子如蛋白质尚不可能期刊参考:美国化学学会期刊,DOI:10.1021 / ja104332t关于这些主题的更多信息: