მეცნიერებმა ახალი ქიმიური ბმა აღმოაჩინეს — კოვალენტური ბმა ერთი ელექტრონით
მეცნიერებმა კოვალენტური ბმა მხოლოდ ერთი ელექტრონით დაამყარეს.
მეცნიერები ქიმიურ ბმებს ხშირად ნამდვილად არ ქმნიან, თუმცა ახლახან რაღაც მსგავსი ნამდვილად გააკეთეს.
მკვლევრებმა პირველი კოვალენტური ბმა დაამყარეს, რომელშიც მხოლოდ ერთი ელექტრონი მონაწილეობს. ეს იდეა საუკუნის წინ გაჩნდა, თუმცა აღსრულება ახლახან მოახერხეს ტოკიოს უნივერსიტეტში. მეცნიერების აზრით, მიღწევა იმის პოტენციალს ქმნის, რომ სამომავლოდ მოლეკულათა ახალი ჯგუფები შეიქმნას.
ტოკიოს უნივერსიტეტის მკვლევრები, ტაკუია შიმაჯირი და მისი კოლეგები, წლების განმავლობაში ატარებდნენ ექსპერიმენტებს ქიმიურ ბმებზე. ისინი უჩვეულოდ გრძელ და მოქნილ ბმებს ამოწმებდნენ, თუმცა ამჯერად კონკრეტული იდეა გამოცადეს, რომელიც 1931 წელს ქიმიკოსმა ლინუს პოლინგმა წამოაყენა: ესაა ქიმიური ბმა, რომელსაც მხოლოდ ერთი ელექტრონი წარმოქმნის.
კოვალენტური ბმა ქიმიური ბმის ისეთი ტიპია, რომლის დროსაც ატომებს შორის კავშირი ელექტრონების გაზიარების ხარჯზე წარმოიქმნება — იქნება ეს 2, 4, 6 თუ 8 ელექტრონი. გასულ საუკუნეში პოლინმა ივარაუდა, რომ კოვალენტური ბმის დამყარება ერთი საზიარო ელექტრონითაც (ერთი ელექტრონით, რომელიც ორ ატომს შორის იქნებოდა გაზიარებული) შეიძლებოდა.
ერთელექტრონიანი ბმის დასამყარებლად მეცნიერებმა ქიმიური რეაქცია გამოიყენეს; მათ ორ ნახშირბადატომს შორის არსებულ ორელექტრონიან ბმას ერთი ელექტრონი ჩამოაცილეს. მკვლევრებმა ეს უზარმაზარი ნახშირწყალბადზე გააკეთეს, რადგან მასში შემავალი ნახშირბადატომები ერთმანეთთან ძალიან გრძელი ბმებით არის დაკავშირებული; ეს ნიშნავს, რომ სხვა ელექტრონს ენერგეტიკული თვალსაზრისით ძალიან ძვირად დაუჯდებოდა იმ ელექტრონის ჩანაცვლება, რომელიც მეცნიერებმა "მოიპარეს".
შიმაჯირის თქმით, წინა ექსპერიმენტების დროს, როცა ელექტრონების შემცირებას ცდილობდნენ, სუსტი ბმები წარმოიქმნებოდა. ისინი იმდენად სწრაფად იშლებოდა, რომ საფუძვლიან ქიმიურ ანალიზს ვერ ახერხებდნენ.
ამჯერად შექმნილი მოლეკულა საკმარისად სტაბილური აღმოჩნდა. მეცნიერებმა შეძლეს, იგი რენტგენის სხივებითა და რამდენიმე ტიპის სინათლით შეესწავლათ. იმის მიხედვით, როგორ აისხლიტებოდა ან შთაინთქმებოდა რადიაცია, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მოლეკულად ერთი ელექტრონის მქონე სტაბილური ბმა ჰქონდა.
"მოლეკულას ახალი ტიპის ბმით ხშირად ვერ იპოვით", — აცხადებს ჰენრი რზეპა, ლონდონის სამეფო კოლეჯის მეცნიერი.
მისი თქმით, მოლეკულას ჯამში 278 ელექტრონი ჰქონდა. ამის გამო ძალიან რთული იყო ერთი კონკრეტულის ჩამოცილება და ამავდროულად იმის უზრუნველყოფა, რომ იგი მაშინვე სხვას არ ჩაენაცვლებინა. რზეპას აზრით, ეს დიდი აღმოჩენაა, რომლის წყალობითაც, შესაძლოა, მომავალში მოლეკულათა სრულიად ახალი ჯგუფები შეიქმნას.
ქიმიკოსები ახლა იმას შეისწავლიან, თუ როგორ შეიძლება ცვლიდეს თითო ელექტრონიანი ბმები ქიმიურ რეაქციებს. ამას გარდა, მკვლევართა გუნდს კიდევ არაერთი მნიშვნელოვანი კითხვა აქვთ.
"ჩვენი მიზანია დავაზუსტოთ, რა არის კოვალენტური ბრმა — კონკრეტულად, რა დროს ითვლება ბმა კოვალენტურად და რა დროს არა? გვინდა ბევრნაირი, ჯერაც აღმოუჩენელი, ბმა გამოვიკვლიოთ", — დასძენს შიმაჯირი.
მკვლევართა ნაშრომი ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
კომენტარები