河北
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氧气是化学的基石，很大程度上是因为它非常擅长制造出构成我们世界的有机分子。一些被称为过氧化物的含氧化合物以反应活性高而出名——它们就像运送氧气的卡车，把原子传给其他分子。无论是研发新药还是工业生产，这个过程都至关重要。
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《自然·化学》上发表的一项研究显示，麻省理工学院教授克里斯托弗·C·康明斯（Christopher C. Cummins）和小罗伯特·J·吉利亚德（Robert J. Gilliard, Jr.）带领的研究人员发现了一种全新的含硼过氧化物。这种名为二氧硼杂环丙烷（dioxaborirane）的分子，是该领域的一项重大突破。这类结构虽然早就有人提出，但一直被认为太不稳定，无法真正分离出来。
室温下的突破
一种特别改造的硼分子和氧气反应，就会生成二氧杂硼杂环丙烷。这项发现了不起的地方在于，这个反应在室温下几乎一下子就发生了。通常，要形成这种含氧的张力环，需要极端、“严苛”的条件——如极低的温度或高压——才能让分子不散架。
研究团队借助晶体学和计算建模等先进工具，证实了这种由一个硼原子和两个氧原子组成的高张力三元环确实存在。
具有双重性格的分子
这一发现最激动人心的部分在于该分子的行为方式。根据其电荷的不同，它以两种截然不同的方式起作用：
- 建造者：它能提供氧原子，帮助构建新的化合物。
- 捕获者：它能与二氧化碳反应，有望为捕获和转化温室气体提供新途径。
“通过证明这些化合物可以在温和条件下生成，我们的工作为全新类型的化学打开了大门，”论文第一作者、麻省理工学院化学研究生Chonghe Zhang表示，他由Cummins和Gilliard共同指导。“从长远来看，这些发现可以为我们提供在合成化学和材料科学中进行氧化反应的有力新工具。”
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更多信息： Chonghe Zhang 等人，重氮硼烷与氧气的反应实现了二氧杂环硼丙烷的合成与分离，《自然·化学》（2026）。DOI: 10.1038/s41557-026-02120-x
本文经 MIT 新闻（web.mit.edu/newsoffice/）许可转载，该网站是报道麻省理工学院研究、创新和教学的知名网站。
由麻省理工学院提供
这个故事最初发表在Phys.org上。
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