Nature：一个电子的共价键，百年理论终获实证

文章预览

在中学化学课上各位读者应该都学习过，“共价键”是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。说起来，两个原子共享一个电子对的概念已经有一个多世纪的历史，最初于1916年由Gilbert N. Lewis提出，而“共价键”这一术语的问世还要再等三年，于1919年由Irving Langmuir提出。随后十来年，随着量子力学的发展，共价键理论越来越完善，逐渐成为学界共识。既然电子对能形成共价键，那么单个的未成对电子能不能形成共价键呢？1931年，Linus Pauling在他的一篇 JACS 论文里提出了“单电子σ键”的概念（ J. Am. Chem. Soc ., 1931 , 53 , 3225），即两个原子之间共享一个未成对电子的共价键，他以 H 2 •+ 自由基阳离子为模型，阐述了他的理论假设。不过，这种单电子σ键要比传统的双电子σ键弱得多，很难在实验中获得直接证据，后续研究基本上都在理论层面上进行 ………………………………