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    Reacciones selectivas de enlace observadas durante colisiones moleculares

    Una molécula de tinte de Reichardt que choca a velocidad hipertermal con una superficie de cobre. La orientación de la molécula determina si la energía de la colisión se concentra en uno de los enlaces entre el átomo de nitrógeno central (verde) y un átomo de carbono en uno de los anillos circundantes (negro). Crédito:L. Krumbein et al.; adaptado por APS / Alan Stonebraker

    Un equipo de investigadores de Alemania y el Reino Unido ha descubierto que se pueden observar reacciones selectivas de enlaces durante ciertas colisiones moleculares. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe experimentos que llevaron a cabo que implicaron disparar una gran molécula a una pared de cobre y lo que descubrieron al hacerlo.

    Durante las últimas décadas, Los químicos han estado buscando una forma de romper enlaces específicos en moléculas de una manera predecible y utilizable. Hacerlo abriría nuevas vías de investigación involucradas en la creación de nuevos tipos de compuestos. Tales esfuerzos han obstaculizado, sin embargo, por la forma en que la energía se disipa en moléculas. Cuando se dispara un láser a una molécula, por ejemplo, su energía se disipa a través de vibraciones antes de que pueda ocurrir una reacción. El resultado final es prácticamente idéntico a simplemente aplicar calor a la misma molécula. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han encontrado una forma de realizar reacciones selectivas de enlaces disparando moléculas a una pared de cobre.

    En sus experimentos, los investigadores utilizaron un tipo de molécula conocida como tinte de Reichardt, una molécula grande (73 átomos) que cambia de color según el tipo de disolvente utilizado en una reacción. Dispararon instancias únicas de la molécula a una pieza de cristal de cobre plano y observaron lo que sucedía usando un microscopio de efecto túnel.

    Los investigadores encontraron que la molécula de tinte de Reichardt sufrió cambios profundos al chocar contra la pared de cobre. mientras que la pared permaneció completamente intacta. Las colisiones recordaron a autos chocando contra las paredes para las pruebas de seguridad. Al estudiar las colisiones, los investigadores encontraron que cuando la molécula choca con la pared a ciertas energías de traslación, la molécula experimentaría grietas selectivas en enlaces C-N específicos. El agrietamiento significaba que algunos de los enlaces de la molécula se romperían, pero la molécula permanecería como una sola entidad. También descubrieron que cambiar la velocidad a la que se disparaba la molécula contra la pared les permitía romper dos enlaces específicos, que resultó ser adyacente a un átomo de nitrógeno cargado positivamente que se encuentra en el centro de la molécula.

    Se requiere más trabajo para determinar si el nuevo enfoque se puede aplicar de manera útil, pero por ahora, el equipo describe ahora la química de enlaces selectivos como "menos de una caja negra".

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