原子力显微镜观察原子和分子

据英国《每日邮报》报道，IBM的科学家借助原子力显微镜，首次将拍摄到的单个并五苯分子的照片呈现在人们面前。
如下图所示：

高分辨率的原子力显微镜（AFM）一直延伸到了一个新的应用，就是获得单个分子的在化学反应之前和之后的照片。
一个由化学教授Felix R. Fischer 和 the University of California， Berkeley的物理学教授Michael F. Crommie领导的研究小组，利用AFM去观察烯二炔类化合物及其银表面由热引起的环化产品的图像。
研究人员选择了烯二炔系统去研究，因为他们认为这将获得像像石墨烯一样的结构，Fischer说。他和他的同事们都感兴趣，在开发表面支持的反应，产生这样的结构，将会在分子电子学应用。

烯二炔可以进行各种竞争性的环化过程，生产多种具有挑战性的需要识别的产物。结构鉴定技术，像质谱和核磁共振光谱，有时就会失败，比如当所有的产品具有相同的质量和混合产物的核磁共振光谱有重叠式，是很难解决的。
几年前，当IBM的研究人员公布一个单分子并五苯的原子和化学键的图像时，AFM成为头条新闻。这种技术已经被用于帮助天然产物的结构测定，确定在C60和多环芳烃之间的成键系列的差异，并揭示了二苯并[A，H]蒽异构体之间的相互转换。
Fischer ，Crommie和他们的同事在新的工作中，在银的表面，沉积1，2 - 双[（2 - 乙炔基苯基）乙炔基]苯，然后当加热至超过90℃以引起环化时，他们用AFM对分子进行成像。然后，他们对产物进行拍摄。他们发现，一半的分子转变成了多环状芳香结构，多环状芳香结构主要由5个六元环和融合在一起构成。另外四分之一的分子形成了一个特殊的结构，它由一个四元环和两个五元环连接起来的的4个六元环结构。其余的产物是寡聚体结构和少量的环异构体。
Fischer说，这个结果让他们很惊讶，主要是两个方面。其中之一是，该反应产生一个相对比较纯的两种主要产物。另一个是这些产物的结构。“从直觉和教育上讲，我们可以绘制了十几个不同的产物，”他说。“但是他们没有一个发生表面反应中。”和在溶液中的反应相比，表面实验中观察到的产物有很高的激活能垒。表面原子与分子的相互作用可能促进了意想不到的化学，菲舍尔说。
这个工作是一个伟大的成功案例，当你用原子力显微镜的时候， Leo Gross说，他领导了一个团队研究可视化并五苯，并已开展几个原子力显微镜的分子成像研究。 AFM持续低展示其潜在的结构测定，特别是随着技术的进一步细化，揭示更多的原子细节，Gross说。

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