Впервые изучена структура молекулы в 126 измерениях

Исследователи наконец смогли детально изучить сложную электронную структуру бензола — и обнаружили ряд удивительных обстоятельств.

На первый взгляд, бензол — это основа основ органической химии, о которой давным-давно все известно. Его атомная структура представляет собой хорошо знакомое всем кольцо, состоящее из шести атомов углерода и шести атомов водорода. Однако, если внимательно присмотреться к 42 электронам, также входящим в состав молекулы, все становится намного сложнее.

Химик Тимоти Шмидт из Центра передовых технологий ARC в Австралии рассказал о том, что на самом деле математическая функция, описывающая электроны бензола, 126-мерна. «Это функция 126 координат — по три координаты для каждого из 42 электронов. Велик соблазн просто разбить их на 42 независимые группы, но сами электроны не являются независимыми, так что это ошибочный подход», пишет Шмидт.

Как вы наверное догадываетесь, математическое описание структуры, включающей в себя 126 измерений — процесс довольно сложный. Из-за этой сложности химики и физики почти два века не могли понять, как именно ведут себя электроны внутри бензольного кольца.

Существует две основные концепции, описывающие этот процесс. Но благодаря новой методике и алгоритму, который делит электроны на категории в зависимости от их размера и типов связей, исследователи смогли воссоздать истинную картину. Оказалось, что приверженцы обеих концепций ошибались: электроны с двойными и электроны с одинарными связями действовали как механизмы, взаимно уравновешивающие друг друга. Избегая столкновений, они уменьшали общую энергию молекулы и делали её более стабильной.

Компании, производства — последние новости

Австралия — последние эко-новости