来自布拉格有机化学和生物化学研究所、捷克科学院物理研究所和Palacký奥洛穆茨大学的科学家们再次成功地揭开了分子和原子世界的奥秘。
他们通过实验证实了一个几十年前的理论的正确性，该理论假设芳香分子中的电子密度分布不均匀。这种现象显著地影响了分子的物理化学性质及其相互作用。这项研究扩展了设计新型纳米材料的可能性，也是发表在《自然通讯》上的一篇论文的主题。
在之前发表在《科学》杂志上的研究中，同一组作者描述了原子中电子的不均匀分布，即所谓的σ-空穴。
现在研究人员已经证实了所谓π孔的存在。在芳烃中，我们在碳原子平面上下的云团中发现电子。如果我们用电负性更强的原子或能吸引电子的原子团来取代周围的氢，原本带负电的云就会变成带正电的电子空穴。
科学家们采用了扫描电子显微镜的先进方法，并进一步推动了它的能力。该方法在亚原子分辨率下工作，因此不仅可以成像分子中的原子，还可以成像原子的电子壳层结构。
研究人员之一、Palacký奥洛穆茨大学捷克先进技术研究所(CATRIN)的布鲁诺·德·拉·托尔(Bruno de la Torre)指出，这里所描述的实验的成功主要归功于他所在机构的优良设施和优秀博士生的参与。
Bruno de la Torre说:“由于我们以前使用开尔文探针力显微镜(KPFM)技术的经验，我们已经能够改进我们的测量并获得非常完整的数据集，这些数据集不仅帮助我们加深了对电荷在分子中如何分布的理解，而且还帮助我们加深了对该技术可观察到的结果的理解。”
长期以来，现代力显微镜一直是物理研究所研究人员的研究领域。不仅在分子结构的情况下，他们充分利用了前所未有的空间分辨率。不久前，他们证实了卤素原子周围电子密度不均匀分布的存在，即所谓的σ空穴。
这一成就于2021年发表在《科学》杂志上。捷克科学院(IOCB布拉格)有机化学和生物化学研究所的Pavel Hobza教授是当今被引用最多的捷克科学家之一，他为前一项研究和当前的研究做出了重大贡献。
π-空穴的存在，以及之前σ-空穴的存在，充分证明了量子化学理论预测的质量，几十年来，量子化学理论已经解释了这两种现象。这表明，即使在没有可用的实验的情况下，它们也是可以依赖的，”Pavel Hobza说。
捷克科学家在亚原子和亚分子水平上的研究成果可以与宇宙黑洞的发现相提并论。在它们的存在被实验证实之前，它们已经被理论化了几十年。
更好地了解电子电荷的分布将有助于科学界首先理解许多化学和生物过程。在实践层面上，它将转化为构建新的超分子的能力，并随后转化为具有改进性能的先进纳米材料的开发。
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评论列表（4条）
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希望本篇文章《科学家验证了数十年前关于芳香分子电子密度分布不均匀的理论》能对你有所帮助！
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