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微观不均一性分子合成研究的一个独特之处

已有 471 次阅读 2024-10-21 05:28 |系统分类:观点评述

    微观不均一性分子的合成研究,与通常的有机合成研究相比,有一个独特之处,这里做一个说明。

    如图1所示,通常的有机合成研究的目标是制备具有相同结构组成的纯净分子,这这一类研究中,按照完全相同的实验条件,每次实验合成出来的产物都具有相同的结构组成,“产物的结构组成”这一参数完全可重现。而在微观不均一性分子的合成研究中,所制备的产物是每个分子都具有不同结构的呈单分子混合物形态存在的物质,在这一类研究中,按照完全相同的实验条件,每次实验合成出来的产物都具有不同的结构式,重合的概率极低,“产物的结构组成”这一参数完全不可重现!

图片 1.png

图1

    但这并不意味着这一类实验是违反基本科学原理的,事实上,在很多的化学研究中,都存在一定量的“不可重现结果参数”,这里以一个最简单的结晶实验为例来说明。

    如图2所示,在一个烧瓶中配制一定量的金配合物Ph3PAuCl的二氯甲烷溶液,将该体系在室温下自然挥发干,得到金配合物的晶体。在这一实验中,每次相同实验条件下得到的不可重现的参数包括:晶体的颗粒数目及形状、以及晶体在瓶中的分布等。当然,每次相同实验条件下也存在一些重要的可重现的参数,如晶体的晶胞参数、晶体的总质量等。

2.png

图2

    由此我们可以发现,微观不均一性分子的合成的最独特之处在于:把“产物的结构组成”这一合成化学中最重要的结果参数由每次实验都可重现变为每次实验都不可重现,因而,极大丰富了合成化学的研究内涵。通过与结晶实验的类比,我们不难发现,“每次相同的实验条件下都不可重现的结果参数”其实是广泛存在的,也是容易理解的。重要的是,虽然“分子的结构组成”这一结果不可重现,但来自同一结构空间的分子聚集体所呈现出的宏观性质,正如同结晶实验中的晶胞参数一样,是恒定的,而且是独特的。



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