Химики впервые перестроили атомные связи в одной молекуле

Исследователи из Университета Сантьяго-де-Компостела в Испании, Университета Регенсбурга в Германии и IBM Research Europe работали с веществом под названием 5,6,11,12-тетрахлортетрацен — C18H8Cl4 — это молекула на основе углерода, которая выглядит как ряд из четырех сотовых ячеек, окруженных четырьмя атомами хлора.

Ученые добавили материал к покрытому соляной коркой куску меди: в результате вместо атомов хлора остались возбудимые атомы углерода. Два из этих электронов изменили общую сотовидную форму молекулы. Вторая же пара стремилась объединиться не только друг с другом, но и с любым другим доступным электроном. Обычно такая структура бывает недолговечной, поскольку оставшиеся электроны быстро объединяются в пары. Но наблюдаемая система вела себя весьма необычно.

Ученые использовали напряжения от электрошокера размером с атом, чтобы заставить одну молекулу соединить вторую пару электронов таким образом, чтобы четыре ячейки были смещены в так называемом изогнутом алкине. При встряхивании эти электроны соединялись иначе, искажая структуру в циклобутадиеновое кольцо. После чего все возвращалось в исходное состояние с помощью импульса электронов. В конечном итоге исследователи таким образом научились превращать молекулу в различные изомеры.