Een fullereenachtig molecuul dat volledig uit metaalatomen bestaat

Een klein team van scheikundigen van de Nankai Universiteit, de Nanjing Technische Universiteit en de Shaanxi Universiteit, allemaal in China, heeft in samenwerking met een collega van de Universiteit van San Sebastian in Chili een fullereenachtig molecuul gemaakt dat volledig uit metaalatomen bestaat. .

In hun krant gepubliceerd In het tijdschrift WetenschappenDe groep beschrijft hoe ze het molecuul bij toeval creëerden tijdens onderzoeksexperimenten met antimoon-, kalium- en goudatomen.

Fullereen is een vorm van koolstof waarvan de moleculen met elkaar verbonden zijn door enkele en dubbele bindingen, waardoor een gesloten, kooiachtige structuur ontstaat. Het werd voor het eerst bereikt in 1985 en sindsdien zijn soortgelijke anorganische fullerenen gemaakt met behulp van een verscheidenheid aan verbindingen. Maar tot nu toe was geen van hen puur metaalachtig.

In deze nieuwe poging hebben onderzoekers een manier gevonden om een ​​volledig metaalmolecuul te creëren dat lijkt op fullereen, gemaakt van twintig antimoonatomen, twaalf goudatomen en één kaliumatoom.

Het team ontdekte dat het mogelijk is om zo’n molecuul te creëren door kristallisatie met behulp van een synthesemethode die vaste-fasesynthese bij hoge temperatuur combineert met organometaalchemie.

In dit proces groeiden ze kristallen gemaakt van een fullereenachtig metaalmolecuul in de vorm van een dodecaëderblok. In zo’n structuur bevindt het kaliumatoom zich in het midden, terwijl de antimoonatomen de pieken vormen. In het midden van elk gezicht zit een stukje goud. Het team beschrijft hun ontdekking als een complete verrassing. Ze merken op dat ze wisten dat de kristallen iets nieuws zouden zijn, maar ze wisten niet wat ze zouden zijn.

Het onderzoeksteam merkt op dat het molecuul erg onstabiel is en daarom waarschijnlijk niet bruikbaar is voor bekende toepassingen. Maar ze merken ook op dat de bereikte correlatie inzicht geeft in de minerale bindingen in het algemeen, wat nuttig kan zijn bij sommige soorten onderzoek.

Ze wijzen er bijvoorbeeld op dat dit deel van de structuur, waar de twee gezichten zij aan zij samenkomen, de vorm heeft van een vlinder, die ze omschrijven als een superatoom omdat het een bolvormig aroma vertegenwoordigt. Ze concluderen met de suggestie dat methoden die vergelijkbaar zijn met die van hen mogelijk kunnen worden gebruikt om andere interessante en potentieel bruikbare nanostructuren te creëren.