Los investigadores de YNU resuelven el antiguo misterio de por qué el silicio no puede reemplazar al carbono en los compuestos orgánicos. Un nuevo cálculo químico cuántico de referencia de C 2 , Si 2 , y sus hidruros por primera vez revelan una diferencia cualitativa en las topologías de los orbitales de electrones centrales de las moléculas orgánicas y sus análogos de silicio. Se proponen otros elementos con una propensión similar al carbono para remodelar sus estructuras nodales de electrones centrales mediante enlaces químicos.
Desde el descubrimiento del silicio y el éxito de Wöhler en la trampa de la naturaleza al sintetizar compuestos orgánicos, el propio Wöhler fue uno de los primeros a mediados del siglo XIX en sugerir reemplazar el carbono por silicio en compuestos orgánicos. A principios del siglo XX quedó claro queEl silicio no tiene una química similar al carbono, y los sueños de vida basada en el silicio solo sobreviven en la ciencia ficción. Sabemos empíricamente que el carbono tiene la capacidad de formar una variedad de compuestos insaturados, que el silicio no tiene. Sin embargo, la causa raíz depor qué solo el carbono tiene tal capacidad ha seguido siendo un misterio Los cálculos químicos cuánticos de precisión sin precedentes realizados en YNU revelan que los electrones centrales que no se suponía que participaran en la unión química tienen un papel muy diferente en los compuestos no saturados de carbono y silicio.El carbono tiene la propensión a alterar la topología estructura nodal de sus electrones centrales, que para C 2 da como resultado la formación de un anillo en forma de toro en el orbital de 1 µg formado por electrones C1s. Si 2 sin embargo, mantiene los esféricos como orbitales centrales centrados en cada sitio atómico en todas sus moléculas. Esta flexibilidad de los orbitales centrales del carbono permite que el carbono forme una cornucopia de diferentes estructuras de enlace de valencia, mientras que el silicio está restringido a estructuras de enlace ortogonales al atómicocomo orbitales esféricos centrales.
El impacto de este descubrimiento puede ser de gran alcance. Hasta ahora se ha asumido que los electrones centrales son más o menos inertes, pero tal vez sea necesario reevaluar su contribución al enlace químico, al menos en el caso de los enlaces insaturados. Finalmente,Se sugiere que otros elementos, como el nitrógeno, el fósforo y el flúor, exhiban una flexibilidad similar para modificar sus topologías de electrones centrales y, por lo tanto, exhiban una química igualmente rica.
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Materiales proporcionados por Universidad Nacional de Yokohama . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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