显微镜技术:第一张氢键的显微镜照片受到质疑

显微镜技术:第一张氢键的显微镜照片受到质疑

  氢键是分子间的一种特殊的相互作用,它的强度介于共价键和范德华力之间。氢键广泛参与到许多重要的现象——特别是生命现象中,因此对于氢键的研究具有重要的意义。在2013年,来自我国的一个研究组曾利用原子力显微镜观察到8-羟基喹啉这种分子之间的氢键,这是首次直接观察到氢键,因此引起了广泛关注。然而在今年,来自芬兰和荷兰的研究人员在《物理评论快报》上发表论文,对于这项研究提出质疑。他们利用原子力显微镜观察了二(4-吡啶基)乙炔这种分子的四聚体。在四聚体中,相邻两个分子的氮原子之间没有任何氢键作用,但是他们也观察到了类似的“氢键” 结构。因此,他们认为此前报道的氢键图像可能仅仅是原子力显微镜扫描样品过程中产生的假象。这项研究提醒相关人员,在利用显微技术观察纳米尺度的物体时必须加倍小心。 

   

  左:低温下铜表面的8-羟基喹啉的原子力显微镜照片,黑色区域显示存在氢键;右:二(4-吡啶基)乙炔的四聚体的原子力显微镜照片。尽管这种分子相互之间不存在氢键作用,图片上仍然显示出类似的“氢键” 结构。 

  相关论文:Intermolecular Contrast in Atomic Force Microscopy Images without Intermolecular Bonds 

  http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.186102 

  (译者注:用原子力显微镜观察8-羟基喹啉表面的氢键和另一项利用原子力显微镜观察分子结构的研究成果曾经被《化学化工新闻》选为2013年化学领域重要成果之一,见http://www.scipark.net/archives/14436