碳氢化合物的“周期表”描绘了具有异常稳定性的“神奇”分子

通过计算数百种碳氢化合物的能量，我们发现了具有特殊稳定性的“神奇”分子。首席作者说:“这就像碳氢化合物的周期表。Artem Oganov来自莫斯科斯科尔科沃科学技术研究所。“这张新地图让你一目了然地得出重要结论。”

为了绘制这张地图，研究小组模拟了所有可能的碳氢化合物的结构，包括多达20个碳原子和42个氢原子。这为分子在基态下的能量提供了系统化的调查，这是以前无法获得的信息。然后，他们用简单的稳定性标准发现了“神奇的”分子。“如果一个分子在化学领域比它的邻居更稳定……我们称之为魔法，”奥加诺夫解释道。

作者认为电子效应、键应变和离域化是导致这种超稳定性的主要原因。地图显示了许多稳定的“岛”和“脊”，由碳簇、聚炔和多芳烃等突出的分子群组成。这些神奇的分子大多存在于自然环境中，包括星际空间。“到目前为止，我们的方法还不能预测绝对丰度，”奥加诺夫说。尽管如此，这个解决方案提供了定性指标——“魔力”表明了重要性。这个概念借鉴了原子核和纳米颗粒的世界，在那里它也成功地预测了稳定性和丰度。

Judit Zador美国加州桑迪亚国家实验室的理论化学家，他说:“这张地图解释了许多关于真实物理系统中碳氢化合物的观察结果。”此外，系统风格建立了有趣的趋势基础上的化学成分。根据Zádor的说法，“这些趋势(将)可能扩展到已探索的区域之外”，这可能有助于研究难以计算捕获的大型物种。

然而,jean - louis Reymond他在瑞士伯尔尼大学(University of Bern)研究化学空间。他说:“我没有看到任何以前不知道的东西。”“魔法分子的概念在有机化学中并不存在。”

“有机化学家可能不会感到惊讶，”Zádor说，“但是看到事物的组织和发现模式是化学的核心。“这种方法可以探索比碳氢化合物更复杂的分子的趋势。奥加诺夫说:“我们现在正将这种方法应用于其他分子，包括生命分子。”也许“魔法”可以解释像生命起源这样的谜团。雷蒙德再次表示怀疑。他说:“生命是从局部减少熵、在分子中储存能量的过程中产生的。”“所有东西都会从高度稳定的分子中消失。”

Zádor网站解释说:“地图可以将想法与背景联系起来。她说，这项工作可以帮助“我们在分子的广阔空间中定位”。“这是一个很好的工具，”她补充道，因为它能捕捉到原本可能被忽视的行为和倾向。就像门捷列夫的元素周期表一样，它将结论浓缩在一张图片中。奥加诺夫总结道:“这是非常有价值的。”