Новая молекулярная форма углерода
Всем, я думаю, известно, что периодическая таблица элементов характеризуется определенными правилами.
Например - правило октета - элементы основной группы второго периода (incl. углерод, азот, кислород, фтор) стремятся к конфигурации инертного газа - внешняя электронная оболочка с 8мью электронами.
В связи с этим углерод, имея 4 внешних электрона, преимущественно образует 4 ковалентные связи, достигая необходимой конфигурации.
Однако, правила существуют, чтобы их нарушать - в 1991 году были синтезированы карбены - вещества, которые вместо 4х, образуют только 2е связи. Это свойство успешно взято на вооружение производителями органических светодиодов, солярных батарей и пр.
Неутомимые исследователи группы Ying Kai Loh из университета Сан-Диего, видимо, задались вопросом - а что нам, собственно, мешает еще дальше отклониться от правил? Предварительно создав квантово-механические модели, решили создать карбены с двойным окислением.
И таки да, они это сделали при помощи реакции, в результате которой у углерода "крадут" электроны, не участвующие в двух связях. На роль воришки хорошо подошёл молекулярный йод, который помимо образования двух связей еще и оттянул остатки электронов на себя в следствие свой сильной электрофильности. Однако, отделить йод с двумя электронами не удалось. Исследователи взяли анион кислорода, который образовал необходимую связь с двумя свободными электронами и вместе с ними успешно отделили его.
По итогу учёные имели карбен с двумя связями и с двумя пустыми орбиталями. Это увеличило положительный заряд вдвое и образовало новую форму молекулярного углерода - двуокисленный карбен.
"Двуокисленные карбены были гипотетическим видом, который никогда ранее не обсуждался даже в литературе", - сообщают химики. Успешный синтез этих молекул с крайне электронодефицитными атомами углерода впервые доказывает, что они существуют и даже стабильны. Сможет ли этот новый молекулярный класс углерода найти новые применения, пока неясно. Однако вполне возможно, что они, как и карбены, позволят осуществлять новые химические реакции.