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多國科學家成功研發出新型金屬有機化合物

2024-01-22科學

多國科學家成功研發出新型金屬有機化合物——央視版2023年度國際十大科技新聞之十

2023年,日本、俄羅斯等多國科學家成功研發出一種新型金屬有機化合物。那麽這種新型金屬有機化合物將會給我們的生活帶來怎樣的改變呢?

我們先回顧一下一些背景知識。在我們的日常生活中,大家很熟知的,比如金銀銅鐵這樣的金屬,它們是無機物。另外塑膠、纖維、橡膠這些是有機物。但是除了這兩種之外,還有一類化合物,它們兼具無機物和有機物的特點,被稱為金屬有機化合物,它既具有金屬的活性,也兼具有機物的柔性,這種化合物在自然界中也是存在的,比如維生素b12就是一種天然存在的金屬有機化合物。不過更多的金屬有機化合物是人工合成的,它們在我們生活中也有非常多的用途,比如剛才提到的塑膠,它的合成幾乎都使用了金屬有機化合物作為催化劑。這次多國科學家研發的這種新型的金屬有機化合物被稱為「茂金屬化合」。它具有下圖這樣的結構特點,

三明治結構金屬有機化合物

像一個三明治結構一樣,兩個環裝的配體中間夾著金屬原子,這樣金屬原子就被有效的遮蔽保護了起來,這樣它既能夠提高它的穩定性,同時繼續具有金屬的活性,這就導致它會有非常多的用途。此外,這種夾心的結構不光可以加一種金屬,還可以加非常多的金屬,這樣就可以表現出很多不同的功能。實際上,科學家對這一類夾心的三明治化合物的研究也獲得了1973年的諾貝爾化學獎。

言歸正傳,再說這次研發出的新型金屬有機化合物具體有什麽新的特點。這次新研發的這個三明治化合物,相當於是在三明治的基礎上,在它的側面又添加了一個把手。

新型金屬有機化合物的結構

正是因為這個把手的添加,使得金屬周圍的電子數增加到了21個!一方面,它突破了以前的極限,相當於是挑戰了現有的化學鍵理論。另一方面,在有了這種新的化合物之後,我們就可能會有一些新的材料特性,這樣就可能在醫學、催化能源等重要的領域產生一些新的解法。

回顧2023年國內國際十大科技新聞,我們看到許多新成果的產生都是科研團隊,甚至是多國科學家,經過幾年、幾十年長期積累,共同努力的結果。國際科技合作是大趨勢,各國的科研工作者需要透過科技創新共同促進人類和平與發展,祝他們2024年取得更大成果!