
Химики из Вестфальского университета имени Вильгельма обнаружили необычное поведение атомов золота на атомарно гладкой поверхности, покрытой монослоем органического вещества из класса карбенов. Оказалось, что некоторые атомы могут «выдергиваться» карбенами из кристаллической решетки, после чего они ведут себя наподобие «шароботов», скользя по поверхности золота и раскачиваясь в разных направлениях вместе с прикрепленными к ним карбенами. Chemistry World сравнивает их с «шароботом» BB-8, круглым дроидом из седьмого эпизода «Звездных войн». Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.Часто перед химиками встает задача прикрепить органическое вещество к
золотой наночастице или просто золотой поверхности. Это необходимо, например,
для создания некоторых сенсоров. Если антитело, связанное с золотой
наночастицей, образует комплекс с белком, то это изменит оптические свойства
системы, что можно легко зафиксировать. Традиционно для этого используются связки,
содержащие тиольные группы — связи сера-водород. При взаимодействии тиолов с
золотом образуется прочная связь сера-металл, которая и удерживает органическую
молекулу.Однако при взаимодействии с кислородом такие связи легко распадаются.
Поэтому недавно был предложен новый класс веществ-линкеров — стабильные
карбены. Это соединения двухвалентного углерода, содержащие неподеленную электронную
пару. Большинство карбенов нестабильны и ведут себя подобно свободным радикалам
— легко разрывают химические связи в других молекулах и присоединяются к ним.
Но некоторые такие вещества достаточно устойчивы, в частности так называемые N-гетероциклические карбены.В новой работе химики изучали, как ведут себя карбены на атомарно-гладкой
поверхности золота. Авторы обнаружили, что при взаимодействии с золотом
вещество образует самособирающиеся островки толщиной в один молекулярный слой.
Исследователи использовали три разных вещества и выяснили, что два из них
обладают исключительной подвижностью на поверхности золота. Это противоречило
данным о том, что карбены прочно связываются с золотом. Детальный анализ данных
сканирующей туннельной микроскопии показал, что атомы золота, к которым были
прикреплены молекулы этих веществ, слегка приподняты над поверхностью.
