Впервые синтезирована неуловимая треугольная молекула

Исследователи из IBM создали молекулу, за которой вот уже 70 лет безуспешно охотились поколения химиков. Предсказанная в первой половине XX века плоская углеводородная структура из шести ароматических колец, выстроенных треугольником, не поддавалась классическим методам синтеза, поэтому создавать её пришлось, буквально отсекая лишнее микроскопом.

Триангулен — углеводород с брутто-формулой C22H22 — был описан семь десятков лет назад, но получить его в лаборатории не удавалось: слишком неустойчива структура с двумя неспаренными электронами у двух атомов углерода, которые неспособны образовать между собой химическую связь, зато очень легко присоединяют к себе другие атомы и группы атомов. Ранее удавалось получить производные триангулена с группами атомов-заместителей, но в чистом виде в руки химикам он не давался.

Чтобы получить триангулен, сотрудники IBM воспользовались сканирующим зондовым микроскопом. Кончик его иглы настолько тонок, что им можно, как резцом, отделять от молекул отдельные атомы. Обычно сканирующий микроскоп используют для того, чтобы изучать структуру молекул, измеряя слабые электрические силы, возникающие между кончиком иглы и исследуемым веществом. Однако с помощью такого микроскопа можно не только наблюдать за молекулами, но и напрямую вмешиваться в ход химических реакций и создавать нестабильные промежуточные молекулы, которые под иглой микроскопа существуют дольше, чем обычно.

Схема получения триангулена за счёт отщепления от дигидротриангулена двух атомов водорода

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.