另类生命由硼构成

来源 :大科技·科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lucky525
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  翻开元素周期表,我们会看到硼元素处于“非驴非马”的位置上。在它左边,是金属铍。我们知道,在化学反应中,金属一般都会失去电子,形成离子型的化合物。而在它右边,是非金属碳和氮。这两种元素的原子最外层分别有4个和5个电子,在化学反应中,它们倾向于与“它人”共享电子,所谓的“与人方便,与己方便”,最后大家最外层电子数都达到8个的稳定结构。这种共享电子的方式,在化学上叫共价键。
  三价硼化合物问世
  形成共价键的方式一般是这样:你出一个电子,我出一个电子,这对电子就形成了一个共价键;接下去,要是最外层电子还有剩余,那么你再出一个,我也再出一个,形成第二个共价键……依次类推。既然碳和氮最外层电子数都超过3个,那可见它们是很容易形成三个共价键的。实际上,碳和氮的三价化合物的确有很多。
  说到硼,那就是另一回事了。一个硼原子可以失去3个最外层电子,形成类似金属的离子型化合物,——这在现实中已经存在。照理论上说,它还可以与他人共享3个电子,形成拥有3个共价键的化合物,而这种稳定的化合物却很久以来一直没有找到。
  2002年,我国复旦大学的科学家称,他们在实验室合成出了三价硼化合物,但这种化合物仅在8K的超低温下才稳定。直到时隔10年之后的今天,德国科学家才在实验室合成出了在室温下稳定的三价硼化合物。在这种化合物中,两个硼原子每个“捐出”和共享3个最外层电子,形成3个共价键。这样,每个硼原子相当于最外层拥有了6个电子。但最外层达到8个才稳定,怎么办呢?科学家让每个硼原子两边各与一个有机分子相连,这个有机分子有富余的2个电子,无条件地“捐出来”与硼原子共享,于是每个硼原子最外层都拥有了8个电子,从而达到了稳定的结构。
  硼“有机”化学
  我们知道,碳是元素周期表中的超级“天王”,它所形成的有机物种类比所有元素形成的无机物种类还多。它之所以能一枝独秀,跟碳原子之间很容易形成共价键的链是分不开的。既然硼是碳的邻居,两者有很多相似之处,那为何不让硼也学一学碳,形成共价键的链呢?人们早些时候做过很多尝试,但都失败了。
  但近年来,这方面也取得了进展。要想让硼原子成链,关键在于选择催化剂。催化剂的作用相当于一个“脚手架”,把两种本来不会发生反应的化学物质连接起来,待到形成稳定的结构之后,悄悄撤去。科学家发现,铁对于硼是一个很好的催化剂。通过铁,硼可以形成短链的分子。未来,化学家的一项重要任务是如何把短链逐步增长,以至于形成硼的“有机”高分子。
  这些硼的“有机”高分子实际上是碳有机高分子的等价物,从分子结构来说,唯一的区别是碳原子用硼原子取代。但经这一取代,化学和物理性质会很不相同,所以用途将非常广阔。
  我们知道,在地球上所有生命的躯体都是在碳元素基础上搭建起来的,蛋白质、核酸等与生命活动有关的最重要的有机大分子都离不开碳,所以地球生命属于“碳基生命”。但假如硼取代碳也能形成蛋白质、核酸等大分子,那么就多了一种生命形式——“硼基生命”。然后我们还可以指望在某些含硼元素丰富的外星上,找到这种生命。
  总而言之,化学的一个新天地——硼“有机”化学正在悄悄兴起,说不定还能制造出另类生命哩。
其他文献
水环境污染和水资源短缺已经成为我国可持续发展面临的最严峻挑战之一。在城镇污水和工业废水治理水平得到显著提升之后,广大农村和小城镇水污染问题日益突出。目前,我国村镇污
随着教育制度的不断深化改革,教育体系渐趋科学化、完善化,特别是农村教育教育体系.社会对农村教育的关注度逐渐升高,社会提供的支持力度在逐渐增大,改善了农村教育的质量.但
随着信息技术迅猛发展、经济全球化进程不断加快,集团企业要想顺应时代的发展,就必须改变传统的财务管理模式,引入财务共享系统,解决基础的财务核算问题.随着财务共享系统被
黄俭农1945年4月生于南昌,1967年毕业于景德镇陶瓷学院美术系本科,1996年在中央美院进修硕士研究生课程。作品8次入选国家级美展,先后多次获得过省美展一、二、三等奖,1件作
在小学数学的合作学习实施开展中小学,数学教师的主导作用需要充分的发挥,能够对数学学科特点,要准确的把握,能够加强学生在数学学习活动中的参与性.通过合作拓展学生数学的
二硅化钼(MoSi2)是结构与键能特征介于金属和陶瓷材料之间的一种金属间化合物,它既可以作为功能材料应用,也可作为结构材料应用,因而成为近几十年来材料科学与工程研究的热点材料
本文对泰国产,马来西亚产,中国海南产三种天然橡胶乳液进行了降低水溶性蛋白质含量的实验研究。实验用Lowry法测定胶膜中水溶性蛋白质含量,对不同产地的天然橡胶乳液的初始水溶
河口有机碳循环是全球碳循环研究的重要组成部分,研究河口有机碳的分布、迁移和转化规律对认识河口碳循环具有重要意义。深入研究珠江口海域有机碳含量和来源状况,可为河口生态
本文通过对荣华二采区10
期刊
局部复发性直肠癌(locally recurrent rectal cancer,LRRC)的治疗是多学科综合治疗,包括手术、外放疗、术中放疗、放射性粒子植入治疗、热疗和射频消融治疗等,目前仍以手术和