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多国科学家成功研发出新型金属有机化合物

2024-01-22科学

多国科学家成功研发出新型金属有机化合物——央视版2023年度国际十大科技新闻之十

2023年,日本、俄罗斯等多国科学家成功研发出一种新型金属有机化合物。那么这种新型金属有机化合物将会给我们的生活带来怎样的改变呢?

我们先回顾一下一些背景知识。在我们的日常生活中,大家很熟知的,比如金银铜铁这样的金属,它们是无机物。另外塑料、纤维、橡胶这些是有机物。但是除了这两种之外,还有一类化合物,它们兼具无机物和有机物的特点,被称为金属有机化合物,它既具有金属的活性,也兼具有机物的柔性,这种化合物在自然界中也是存在的,比如维生素b12就是一种天然存在的金属有机化合物。不过更多的金属有机化合物是人工合成的,它们在我们生活中也有非常多的用途,比如刚才提到的塑料,它的合成几乎都使用了金属有机化合物作为催化剂。这次多国科学家研发的这种新型的金属有机化合物被称为「茂金属化合」。它具有下图这样的结构特点,

三明治结构金属有机化合物

像一个三明治结构一样,两个环装的配体中间夹着金属原子,这样金属原子就被有效的屏蔽保护了起来,这样它既能够提高它的稳定性,同时继续具有金属的活性,这就导致它会有非常多的用途。此外,这种夹心的结构不光可以加一种金属,还可以加非常多的金属,这样就可以表现出很多不同的功能。实际上,科学家对这一类夹心的三明治化合物的研究也获得了1973年的诺贝尔化学奖。

言归正传,再说这次研发出的新型金属有机化合物具体有什么新的特点。这次新研发的这个三明治化合物,相当于是在三明治的基础上,在它的侧面又添加了一个把手。

新型金属有机化合物的结构

正是因为这个把手的添加,使得金属周围的电子数增加到了21个!一方面,它突破了以前的极限,相当于是挑战了现有的化学键理论。另一方面,在有了这种新的化合物之后,我们就可能会有一些新的材料特性,这样就可能在医学、催化能源等重要的领域产生一些新的解法。

回顾2023年国内国际十大科技新闻,我们看到许多新成果的产生都是科研团队,甚至是多国科学家,经过几年、几十年长期积累,共同努力的结果。国际科技合作是大趋势,各国的科研工作者需要通过科技创新共同促进人类和平与发展,祝他们2024年取得更大成果!