碳薄饼新配方

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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。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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