圣大科学家们首次发现新型“纯态”非共价键

化学中的非共价相互作用是分子或分子部分之间的吸引力。非共价相互作用在生物系统（如新陈代谢或遗传信息存储）中尤为重要。DNA分子就是一个鲜明的例子，其结构本身就是基于两种非共价相互作用：氢键和π-π堆积。

该研究得到俄罗斯科学基金会资助，研究成果发表在国际科学杂志《CrystEngComm》上。

氢键保证存储遗传信息的核苷酸碱基之间的相互作用，而π-π堆积是稳定DNA分子双螺旋并赋予其特征构型的关键因素。这些相互作用不仅决定了DNA的结构，而且在遗传信息的复制和转录（复写与合成）过程中发挥着关键作用。科学家们认为，如果没有这些非共价相互作用，就不可能存在现有的生命。

在物质结构及其特性的形成过程中，还有其他类型的非共价相互作用发挥重要作用。在这些相互作用中，“记名相互作用”占有特殊的地位，它以参与形成这些相互作用的元素组命名。这些相互作用对物质结构的形成及其性质起着重要作用。它们包括卤键（有卤素参与）、致烯键（有15族元素参与）、致醛键（有16族化学元素参与）。

最近又发现另一种非共价键——锌灰键，其名称来源于拉丁语的“spodium”，意为 “锌灰”或“锌尘”，因为化学元素周期表12族的第一个元素锌（Zn）参与了这种键的形成。

化学元素周期表是由杰出校友德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫创建的，它的发现成为所有现代化学的基础。2024年2月8日是这位百科全书式的俄罗斯伟大科学家诞辰190周年纪念日。为纪念德米特里·门捷列夫诞辰190周年，圣彼得堡大学举办了“门捷列夫——三次为祖国服务”在线展览。此外，在圣大高尔基科学图书馆的网站上还举办名为“门捷列夫与圣彼得堡大学”的虚拟展览，专门介绍这位科学家在圣彼得堡大学所做的科学工作，其中展示了若干珍本：《化学原理》《分析化学》《有机化学》、副博士论文和硕士论文。

圣彼得堡大学的科学家们与其他世界一流研究团队共同创造出了汞原子与铂原子、汞原子钯原子构成的锌灰键晶体。

“这种键的特殊之处在于，即使是带正电的金属（如铂或钯）也能因自身充满的d轨道而成为电子供体。这种现象可以形象地比喻为：一个守卫着自己财富（正电荷）的富人开始从他的‘秘密保险箱’（d轨道）中捐献金钱（电子）。金属的这种不寻常行为为创造具有特定性质的独特材料和化合物提供了新的可能性”，论文作者、圣大物理有机化学教研室副研究员安东·罗日科夫说道。

研究在俄罗斯科学基金会资助的“σ空穴和π空穴供体以形式上带正电荷的金属原子为路易斯碱性中心的复合物参与的超分子系统的结晶化学设计”项目框架内开展。

值得一提的是，圣彼得堡大学在俄罗斯科学基金会资助项目数量上处于领先地位：2022年，圣大科学家们获得了112项资助——占资助项目总数的5.5%，也是获得资助数量最多的单一机构。2023年，圣大继续保持其在俄罗斯科学基金会遴选中的领先地位：圣大科学家获得了70项资助，占资助项目总数的5%。

由此，这是首次成功获得“纯态”且不受其他相互作用影响的锌灰键。科学家们把这比作在管弦乐音乐会中只听一种乐器的声音。此外，这种键的能量相当高——11至15 kcal/mol，而DNA中氢键的平均能量约为37 kcal/mol。这些成果为未来电子学创造新型催化剂、传感器提供了机会。

圣彼得堡国立大学是俄罗斯第一所大学，成立于俄历1724年1月28日（公历2月8日），当时彼得大帝颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。如今，圣彼得堡国立大学已成为世界一流的科学、教育和文化中心。2024年，圣彼得堡大学将庆祝建校300周年。

在俄罗斯联邦政府副总理德米特里·切尔内申科主持召开的庆祝圣彼得堡国立大学建校 300 周年组委会会议上，批准了校庆框架内的活动计划。这些活动包括以圣大为名命名一颗小行星，发行带有特殊设计的银行卡，在俄罗斯航空公司的飞机上做品牌营销等。为纪念圣彼得堡国立大学建校 300 周年发行了一枚邮票，其上绘有十二学院大楼乌瓦罗夫伯爵纪念碑。此外，还从拜科努尔航天发射场发射了一枚带有大学标志的联盟号火箭。

根据圣彼得堡市长亚历山大·贝格洛夫的决策，北方首都的2024 年被宣布为圣彼得堡大学年。在圣彼得堡大学300周年校庆当天，海神柱上的火炬被点燃。圣彼得堡大学的旗帜被装饰在宫殿桥上，公共交通工具上装饰有圣彼得堡大学的标志。2024年5月，我校参加了城市日庆祝活动，并成为单独的活动平台。学校还专门为庆典开通了网站，介绍杰出校友、科学成就以及校庆筹备工作的详细情况。