科學家首次改變單分子內原子鍵

科技日報北京7月18日電 （記者劉霞）來自IBM歐洲研究院、西班牙聖地亞哥·德·孔波斯特拉大學和德國雷根斯堡大學的研究人員首次改變了單個分子內原子之間的鍵，並在此基礎上創造出新鍵。相關研究刊發於最新一期《科學》雜誌，有助科學家進一步理解氧化還原反應並創造出新分子。

研究人員指出，目前製造複雜分子或分子裝置的方法通常相當具有挑戰性，就好比將一盒樂高玩具扔進洗衣機，並希望在其之間建立一些有用的聯繫。但在最新研究中，他們使用掃描隧道顯微鏡（STM）打破了分子內的原子鍵，然後創建新鍵來定製分子，從而大大簡化了這項工作。

研究人員解釋説，他們首先將樣品材料放入掃描隧道顯微鏡內，然後再破壞特定的鍵。更具體而言，他們首先從四環化合物的核心提取四個氯原子作為起始分子，隨後將掃描隧道顯微鏡的尖端移到一個碳（C）—氯（Cl）鍵上，用電破壞原子鍵。對其他碳—氯鍵和碳—碳鍵這樣做會形成一個雙自由基，留下6個自由電子，這些自由電子可形成新鍵。

在一項創造新分子的測試中，該團隊使用自由電子（和一定量的高電壓）形成對角碳—碳鍵，從而得到了彎曲的炔烴。而在另一項測試中，他們施加一定量的低電壓，創造出了環丁二烯環。

研究團隊強調，最新研究藉助IBM歐洲實驗室開發的超高精度隧道技術才得以實現，有助於科學家們更好地理解氧化還原反應，並創造出新的分子種類。