At bryde grænsen for kemiske forbindelser

Siden slutningen af ​​det 19. århundrede, overgangsmetalcarbonyler har været en vigtig og velkendt klasse af forbindelser inden for koordinationskemi og organometallisk kemi. I disse materialer, kuliltemolekyler (CO) er bundet til overgangsmetaller som det centrale atom. På dette fagområde, holdet af prof. Dr. Ingo Krossing og Wiebke Unkrig fra Institut for Uorganisk og Analytisk Kemi ved Universitetet i Freiburg er lykkedes med at syntetisere helt nye overgangsmetal-carbonylkomplekser – Ta ₂ (CO) ₁₂ og M(CO) ₇ ⁺ , hvor metalatomerne M er Niobium (Nb) og Tantal (Ta). I mange henseender, disse stoffer går ud over de nuværende grænseværdier for forbindelser. Som resultat, de overskrider nye kemiske grænser, der er relevante for praktisk brug såvel som grundlæggende videnskab. Forskerne har offentliggjort deres resultater i det videnskabelige tidsskrift Naturkemi .

De har syntetiseret den dinukleare forbindelse Ta ₂ (CO) ₁₂ - som betragtes som den første nye, neutralt carbonylkompleks, der skal syntetiseres i det 21. århundrede. Hvad er mere, det lykkedes dem at "flaske" positivt ladede carbonylkomplekser med syv CO-ligander ved kombination med en svagt koordinerende anion som et stabilt stof. Uanset hvilke af de tredive kendte overgangsmetaller, der blev brugt, indtil nu, komplekse forbindelser med mere end seks CO-molekyler var ikke tilgængelige i substans. Beviser for sådanne molekyler blev kun observeret i gasfasen.

Bindingsmåderne for disse typer komplekser er ikke fuldstændigt forklaret. Mange af forbindelserne i det nye, positivt ladet klasse af stoffer er endnu ukendt. I mange år, Krossing og Unkrigs arbejdsgruppe har undersøgt svagt koordinerende anioner, der gør det muligt for dem at tilnærme forholdene i den gasformige tilstand. De sigter nu mod at syntetisere sådanne prototypiske, positivt ladede molekyler som "flaskebare" stoffer i kondenseret form, for at undersøge dem ved hjælp af en række forskellige metoder. Forskerne ville så kunne påvise, at disse stoffer kan spille en rolle i anvendt kemi ud over at tjene som eksempler i lærebøger.

Krossing har ledet formanden for Molekylær og Koordinationskemi ved Institut for Uorganisk og Analytisk Kemi ved Universitetet i Freiburg og er medlem af Freiburg Materials Research Center (FMF) og Freiburg Center for Interactive Materials and Bioinspired Technologies (FIT) . Hans kollega, Unkrig har arbejdet på sin doktorgrad om emnet "Homoleptic and Heteroleptic Carbonyl Complexes of the Early Transition Metals" i gruppen siden 2016.