Twistacenes

本Valsler

本周，Kat Arney会见了一个难以捉摸、难以制造的分子家族，这些分子让有机化学家们大吃一惊。

Kat Arney

也许有机化学中最具标志性的结构是六个原子组成的环碳原子以圆圈的形式连接在一起，这就是苯。现在拿苯，再加一个环来合成萘，再加一个环来合成蒽，再加一个环来合成四烯——四个环连在一起。然后继续，一直到10。这些排列的环被统称为烯烯，而较长的环有时被称为石墨烯纳米带。由于环连接处碳键的结构限制，这些缎带沿着长度轻轻扭曲，而不是完全平躺。

苊也有一些非常不寻常的特征。碳环含有可以导电的自由电子，所以把越来越多的碳环加在一起会产生一些有趣的电学性质。不同苊的形状和结构也意味着它们吸收和发射特定波长的光，并具有有趣的光学特性。例如，并五苯——由五个碳环组成的链——是一种半导体，也是一种可爱的紫色。

化学家们一直对苊很感兴趣，早在20世纪30年代，人们就尝试合成越来越长的苊链。但较长的烯类是高度反应性的，暴露在光线下很快就会分解氧气所以制作和研究它们是非常棘手的。

如果你开始在环的两侧添加额外的原子团(即侧基)，事情就会变得更有趣。侧基会使分子稳定在特定的构象中，并进一步改变它们的性质。在足够长的苊链上加入足够大的簇，可以使丝带中的平缓曲线变得更加明显，并将其锁定在适当的位置，形成一种被称为“扭苊”的分子。

2017年11月，中国和德国的研究人员成功地构建了一种名为十碳环烯的分子，它的中心有十个碳环，还有一些相当粗的侧基。成功合成的关键是钯催化剂和一些被称为铃木交叉偶联的聪明化学，铃木交叉偶联是一种诺贝尔奖获奖技术，可以将有机分子连接在一起。

这不仅是有史以来最长的扭生烃，而且它中间的扭曲角度也打破了纪录。与之前六环扭生世144度的记录相比，这两个端点有令人印象深刻的170度的偏移。根据描述该分子的研究论文，这是一个“惊人的”扭曲量，发表在Angewandte Chemie杂志上．

十碳十二烯的极端扭曲赋予了它一些不寻常的特性，也使它呈现出漂亮的深紫色。它比普通的苊更容易溶于有机液体，在光和氧气的存在下更稳定，所以可以在阳光下放置至少两周。捻度也影响其电学性能。研究人员发现十碳十二烯是一种非常有效的半导体，这意味着它可以像更著名的半导体一样用于芯片和晶体管硅．

十碳烯还具有一些有趣的光学效应，这要归功于一种被称为手性或旋向性的特性，取决于扭向的方向。许多复杂的有机分子实际上是左手或右手的，每种分子都有特定的物理能力，比如它们衍射光的方式。

因此，十碳十二烯最令人兴奋的潜在应用是在光电子学领域——基于光的电子学，如传感器或led。由于它的稳定性和有趣的性质，十碳十二烯可以为未来的电子设备提供一个令人兴奋的新转变。

本Valsler

那是凯特·阿尼在做扭转动作。下周，我们将介绍一个具有激动人心起源的流行厨房组合。

布莱恩·克莱格

生产这种透明晶体的整个过程充满了奇异的命名。当未经精炼的晶体沉积在酒桶内部作为外壳时，它们被称为argol或argal，这个词可以追溯到13世纪。在晶体被收获后，它们被称为蜂翅，得名于在波特上形成非常细的重酒石酸钾薄膜，类似于近乎透明的昆虫翅膀。

本Valsler

布莱恩·克莱格(Brian Clegg)从鞑靼奶油中脱颖而出。在那之前，用通常的方式保持联系推特@chemistryworld或电子邮件chemistryworld@rsc.org．我是本·瓦尔斯勒，感谢收看。