顛覆傳統觀念「鹼土族金屬」可用於建造超分子盒子
〔記者林孟翰南市報導〕長久以來,人工合成的分子,組裝建構成猶如3D盒子般的「超分子盒子」都要仰賴具方向性鍵結的「過渡金屬」,成功大學化學系教授許拱北,率領研究團隊經過多年努力獲致顛覆傳統的大突破,證明不具方向鍵結的「鹼土族金屬」也能參與分子組裝,此重大發現將刊登國際期刊「歐洲化學」,並選為熱門論文。
分子的世界中,分子與分子間會依據彼此形狀的辨識與吸引力的感受,在溶液中自動堆成各式各樣,具有一定形狀的構造,科學上稱為自組裝行為,自組裝行為也稱為超分子自組裝。
許拱北教授指出,科學界對「超分子盒子」最感興趣,因為可以在盒子空間裡塞入不同特性的分子或離子,做出所要的化學反應,或做成科學材料或元件。早年人工合成分子盒子,都採用有機物質,但難度頗高;八十年代發展出以具方向性鍵結的「過渡金屬」合成超分子盒子,此一合成很容易控制盒子的形狀包括產生九十度的角度,此後人工合成都會考慮以過渡金屬來合成。
鹼土族金屬因不具方向性,很難加以控制盒子的形狀,人工合成超分子盒子時,都將鹼土族金屬排除在外。許拱北教授率博士生王啟蒼、許樂群,設計以鎂化合物結合其他化合物,想要得出新的發光化合物,遂加入含銥(具發光特性)的化合物,團隊以X光繞射新的發光化合物所生成的晶體,驚奇的發現其結構竟是「鎂金屬參與建造的3D超分子盒子」。
為證實鹼土族金屬也可以建造超分子盒子,決定以簡單的酸鹼中和法重做先前的發現,無意外地重現氫氧化鎂與含銥的分子酸,會形成奈米大小超分子盒子,證實不具方向性的鹼土族金屬可以參與建造超分子盒子,這是科學上觀念的突破,徹底顛覆科學界傳統思維,可說是極重大發現。
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