共价键是两个原子通过共用一对电子结合在一起的，它构成了大多数有机化合物的基础。1931年，诺贝尔奖获得者LinusPauling提出，仅由一个不成对的电子形成的共价键是可以存在的，但这些单电子键可能比涉及一对电子的标准共价键弱得多。

从那时起，人们就开始观察到单电子键，但从未在碳或氢中观察到——寻找碳原子之间共享的单电子键一直困扰着科学家。

现在，北海道大学的一组研究人员分离出了一种化合物，其中两个碳原子之间共享一个电子，形成一个非常稳定的共价键，称为sigma键。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。

“阐明两个碳原子之间单电子σ键的性质对于深入了解化学键理论至关重要，并将为化学反应提供进一步的见解，”该研究的共同作者、北海道大学化学系教授YusukeIshigaki解释道。

单电子键是在六苯乙烷衍生物(其中两个碳原子之间含有极长的双电子共价键)与碘发生氧化反应后形成的。该反应生成深紫色的碘盐晶体。

研究团队利用X射线衍射分析研究了这些晶体，发现晶体中的碳原子非常接近，表明碳原子之间存在单电子共价键。随后，他们利用一种名为拉曼光谱的化学分析方法证实了这一点。

“这些结果构成了碳-碳单电子共价键的第一个实验证据，有望为这种很少探索的键合类型的化学进一步发展铺平道路，”该论文的主要作者、现任东京大学的Takuy​​aShimajiri说。

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