化學(xué)家研制出分子多面體

　　　科學(xué)家們一直在想方設(shè)法“迫使”分子組合在一起形成有規(guī)則的多面體，但一直沒有成功。由古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德發(fā)現(xiàn)的阿基米德立體引起了科學(xué)家們的注意。阿基米德立體是使用兩種或以上的正多邊形為面的凸多面體，其每個頂點的情況相同，共有13種。阿基米德多面體也叫截半多面體，即在正多面體中，從一條棱斬去另一條棱的中點所得出的多面體。使用分子合成出這樣的結(jié)構(gòu)一直是一個巨大的挑戰(zhàn)。

　　紐約大學(xué)和米蘭大學(xué)的科學(xué)家們攜手合成了一個截半八面體，也是13種阿基米德立體中的一種。而且，這種結(jié)構(gòu)能像罩子一樣“罩住”其他分子，兩者結(jié)合在一起能形成新的或功能更強大的材料。

　　在研制分子多面體的過程中，科學(xué)家們讓72個氫鍵組合成兩類六邊形的分子“瓦片”，并讓8個分子“瓦片”組合成一個截半八面體。盡管化學(xué)家們經(jīng)常會用到氫鍵，因為其在構(gòu)建復(fù)雜的結(jié)構(gòu)方面“多才多藝”，但是，與將原子緊緊結(jié)合在一個分子內(nèi)的鍵相比，氫鍵要弱一些，這就使由氫鍵構(gòu)成的更大結(jié)構(gòu)變得不可預(yù)測，穩(wěn)定性也更差。

　　然而，在新研究中，科學(xué)家們使用的氫鍵由分子的離子屬性來保持穩(wěn)定，而且沒有產(chǎn)生其他結(jié)果，因此，構(gòu)建出的這個截半八面體被證明非常穩(wěn)定。實際上，這個截半八面體能進一步組合成擁有納米孔的晶體，就像廣為人知的由非有機物組成的分子篩一樣，可按分子大小對混合物進行分級分離。

　　該研究的聯(lián)合作者、紐約大學(xué)化學(xué)系主任麥克·沃德表示，他們已經(jīng)證明，可以通過設(shè)計“迫使”分子組合在一起形成一個多面體，下一步將擴展這項研究，使用同樣的設(shè)計理念來制造其他分子多面體。如果獲得成功，終將能制造出具有非凡特性的新材料。