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大约125年前,化学家发现碳,这种生命的核心元素,通常以四面体构型与其他四个原子或基团结合。这种三维结构的低能量需求使其非常稳定,因此几十年来,人们一直认为碳化合物只能以这种排列形式存在。然而,在1970年代初期,研究人员确定碳分子实际上可以以平面构型存在。从那时起,碳分子和其他五原子分子的平面排列已经在实验室中被创造出来。现在,今天发表在《科学》杂志上的新研究表明,可能存在另一种形式的平面碳——其中碳有六个邻原子而不是四个。
为了研究这种平面“六配位”碳分子的可能性,佐治亚大学的保罗·冯·拉格·施莱尔和凯·埃克斯纳使用了计算技术,设计了多种包含碳和硼的化合物,其中碳位于六原子环的中心。通过调整键长,该团队找到了三种可行的排列方式。“我们已经证明,平面构型可以比之前任何人想象的容纳更多基团,”施莱尔报告说。“这项发现的非凡之处在于它同时违反了碳化学的两个基本原则——碳应该有四个键或邻原子,而不是六个,以及分子应该是三维排列的。” 尽管这种构型目前仅存在于理论层面,作者们估计实验观察是可能实现的。