دانشمندان بالاخره یک ترکیب عجیب از بور و اکسیژن را ساختند

گاهی در شیمی، دانشمندان با ماده‌ای روبه‌رو می‌شوند که روی کاغذ می‌توان آن را تصور کرد، اما در دنیای واقعی آن‌قدر ناپایدار به نظر می‌رسد که نمی‌توان آن را جدا و بررسی کرد.

اما در سال ۲۰۲۶، یک گروه از پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق شدند دقیقاً یکی از همین مولکول‌های عجیب را بسازند و آن را برای نخستین بار به‌صورت جداشده بررسی کنند.

نام این مولکول دیوکسوبوریران (Dioxaborirane) است؛ ترکیبی که از یک اتم بور و دو اتم اکسیژن در یک ساختار حلقه‌ای تشکیل شده است.

—

🔬 چرا این مولکول عجیب است؟

برای درک اهمیت این کشف، اول باید با «پراکسیدها» آشنا شویم.

در بسیاری از پراکسیدها، دو اتم اکسیژن مستقیماً به یکدیگر متصل‌اند:

O–O

این پیوند باعث می‌شود بسیاری از پراکسیدها واکنش‌پذیری بالایی داشته باشند و بتوانند در واکنش‌های شیمیایی، اکسیژن را به مولکول‌های دیگر منتقل کنند.

حالا تصور کنید این دو اکسیژن به همراه یک اتم دیگر، یک حلقه‌ی سه‌عضوی بسازند:

B–O–O

چنین حلقه‌ی کوچکی تحت کشش زیادی قرار دارد؛ تقریباً مثل اینکه بخواهیم سه نفر را در یک فضای بسیار کوچک کنار هم قرار دهیم!

پژوهشگران سال‌ها می‌دانستند که چنین ساختاری می‌تواند از نظر نظری وجود داشته باشد، اما دیوکسوبوریران‌ها آن‌قدر ناپایدار تصور می‌شدند که جداسازی و مطالعه‌ی مستقیم آن‌ها بسیار دشوار بود.

—

💥 اما اتفاق جالب چه بود؟

پژوهشگران یک ترکیب حاوی بور و نیتروژن را با گاز اکسیژن (O₂) واکنش دادند.

و اتفاقی جالب رخ داد:

در دمای اتاق، واکنش خیلی سریع انجام شد و ترکیب جدیدی تشکیل شد.

در واقع، در این فرایند، نیتروژن از مولکول اولیه خارج و اکسیژن وارد ساختار شد؛ در نهایت دیوکسوبوریران تشکیل شد.

حتی رنگ محلول نیز تغییر کرد؛ این تغییر رنگ یکی از نخستین نشانه‌هایی بود که به پژوهشگران می‌گفت واکنش جدیدی در حال رخ دادن است.

—

😮 یک مولکول، دو رفتار متفاوت!

یکی از جذاب‌ترین قسمت‌های این پژوهش این است که همه‌ی دیوکسوبوریران‌ها دقیقاً یک رفتار ندارند.

پژوهشگران نمونه‌هایی با بار الکتریکی متفاوت بررسی کردند و متوجه شدند که رفتار شیمیایی آن‌ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد.

برخی از این مولکول‌ها می‌توانند مانند یک «حامل اکسیژن» عمل کنند؛ یعنی اکسیژن را در اختیار واکنش‌های شیمیایی دیگر قرار دهند.

اما نوع دیگری از آن‌ها می‌تواند با دی‌اکسیدکربن (CO₂) واکنش دهد.

به زبان ساده، دانشمندان با مولکولی روبه‌رو شده‌اند که بسته به ساختار و بار الکتریکی خود می‌تواند در واکنش‌های کاملاً متفاوتی شرکت کند.

—

🌎 آیا این یعنی می‌توانیم دی‌اکسیدکربن هوا را حذف کنیم؟

اینجا باید کمی محتاط باشیم!

این پژوهش نشان داده است که نوع خاصی از دیوکسوبوریران می‌تواند با CO₂ واکنش دهد؛ اما این به معنی آن نیست که این ماده در حال حاضر یک روش عملی برای حذف دی‌اکسیدکربن از جو است.

اهمیت کشف بیشتر در این است که دانشمندان اکنون یک نوع جدید از شیمی بور و اکسیژن را در اختیار دارند و می‌توانند واکنش‌های آن را بررسی کنند.

خود پژوهشگران نیز اشاره کرده‌اند که این ترکیبات ممکن است در آینده ابزارهای جدیدی برای واکنش‌های اکسایش و شیمی مواد فراهم کنند.

—

🧠 دانشمندان از کجا مطمئن شدند که واقعاً این مولکول را ساخته‌اند؟

ساختن یک ماده کافی نیست؛ شیمی‌دان‌ها باید ثابت کنند که محصول واقعاً همان ساختاری است که انتظار دارند.

پژوهشگران برای این کار از روش‌های مختلفی استفاده کردند؛ از جمله طیف‌سنجی، محاسبات شیمی کوانتومی و بلورشناسی پرتو X.

بلورشناسی پرتو X به دانشمندان اجازه داد ساختار ماده را در حالت جامد بررسی کنند و آرایش اتم‌های بور و اکسیژن را مشاهده کنند.

به این ترتیب، وجود حلقه‌ی سه‌عضوی موردنظر تأیید شد.

—

🤯 نکته‌ی شگفت‌انگیز

شاید جالب‌ترین قسمت داستان این باشد:

این مولکول برخلاف چیزی که از یک ساختار بسیار تحت‌تنش انتظار داریم، در شرایط نسبتاً ملایم در دمای اتاق تشکیل شد و نمونه‌های تهیه‌شده حتی در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد برای چند روز نشانه‌ای از تجزیه نشان ندادند.

این کشف به دانشمندان یادآوری می‌کند که در شیمی، گاهی یک مولکول فقط به این دلیل که «باید ناپایدار باشد»، الزاماً غیرقابل ساخت نیست!

—

🧪 چالش چلیپا

حالا یک سؤال برای شما:
[9/24/2026 6:38 PM] Z. 🦋 Parisa 🦋: اگر دو اتم اکسیژن در ساختار یک پراکسید به هم متصل باشند، به نظر شما چرا چنین ترکیباتی می‌توانند واکنش‌پذیری بالایی داشته باشند؟

الف) چون اکسیژن همیشه گاز است.
ب) چون پیوند O–O در پراکسیدها می‌تواند واکنش‌پذیری بالایی ایجاد کند.
ج) چون همه‌ی ترکیبات بور جامد هستند.
د) چون اکسیژن هیچ پیوندی با اتم‌های دیگر تشکیل نمی‌دهد.

جواب: ب ✅

—

🔎 منبع پژوهش

Chonghe Zhang, Junyi Wang, Noah D. McMillion et al.,
“Reactions of diazoboranes with oxygen enables the synthesis and isolation of dioxaboriranes”,
Nature Chemistry, Volume 18, Pages 1278–1285, 2026.
DOI: 10.1038/s41557-026-02120-x