54個原子扭成迄今最小最緊密的結
發布時間：2024.01.22 閱讀次數：
化學結構決定了分子如何折疊以及是否形成結 圖片來源：《新科學家》雜志網站
加拿大西安大略大學研究人員讓由54個金、碳和磷原子扭成的原子鏈交叉3次，形成了迄今已知最小最緊密的結。這個結可幫助科學家了解生物系統中的結是如何形成的。相關研究論文發表于新一期《自然·通訊》雜志。
數學家對結的研究已持續幾個世紀，但直到20世紀80年代末，才首次制造出由纏繞的原子鏈制成的結。此后，科學家也證明這些結擁有有趣的特性，比如像樂高積木一樣有可完美組合的結構等。此前已知最小的結是由69個原子組成的鏈交叉3次形成的。
在最新研究中，團隊將包含由碳環連接的兩個金原子的分子（乙酰金）組成的液體，與由不同種類的碳環或二膦配體連接的磷原子對組成的液體混合。之前的研究發現，將這兩種液體混合會產生索烴分子。這是兩條相互連接的鏈，含有兩個金原子，但沒有發現結存在的證據。團隊此次使用X射線晶體學對混合物中的產物進行了表征，發現其中一些是三葉形結，包含3個連接在一起的索烴，以及6個金原子。
緊密度（交叉比）等于組成結的原子數除以交叉數。比值越小，結就越緊。54個原子扭成的結的交叉比為18，低于69個原子扭成的結的交叉比。因此，最新發現的結也成為迄今緊密度最高的結。
研究人員表示，弄清楚這種結的形成方式可幫助他們將金原子黏在一起，以制造更復雜的結構。含金化合物通常具有有趣的光學性質（如反射性），可在光學系統內使用。此外，了解結如何形成也有助揭示生物系統的秘密，因為蛋白質通常以人們不太了解的方式形成結。
