Et fulleren-lignende molekyle udelukkende lavet af metalatomer

Et lille team af kemikere fra Nankai University, Nanjing Tech University og Shanxi University, alle i Kina, i samarbejde med en kollega fra Universidad San Sebastián i Chile, har for første gang skabt et fulleren-lignende molekyle udelukkende lavet af metalatomer .

I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science , beskriver gruppen, hvordan de skabte molekylet ved et uheld, mens de udførte forskningseksperimenter med antimon-, kalium- og guldatomer.

En fulleren er en form for kulstof, hvor dets molekyler er forbundet med enkelt- og dobbeltbindinger, som resulterer i dannelsen af ​​en lukket burlignende struktur. Det blev først realiseret i 1985, og siden da er analoge uorganiske fullerener blevet skabt ved hjælp af en række forskellige forbindelser. Men indtil nu har ingen af ​​dem været rent metal.

I denne nye indsats har forskerne fundet en måde at skabe et fulleren-lignende, helmetalmolekyle, lavet med 20 antimonatomer, 12 guldatomer og et kalium.

Holdet fandt ud af, at det var muligt at skabe et sådant molekyle via krystallisation ved at bruge en syntesemetode, der kombinerede højtemperatur fastfasesyntese med organometallisk kemi.

I deres proces dyrkede de krystaller lavet af det metalliske fulleren-lignende molekyle i form af en dodekaedrisk klynge. I en sådan struktur sidder kaliumatomet i centrum, mens antimonatomerne danner hjørnerne. Et guldatom sidder i midten af ​​hvert ansigt. Holdet beskriver deres opdagelse som en komplet overraskelse - de vidste, at krystallerne ville være noget nyt, bemærker de, men de vidste ikke, hvad det ville være.

Forskerholdet bemærker, at molekylet er meget ustabilt, så det sandsynligvis ikke ville vise sig nyttigt til nogen kendte anvendelser. Men de bemærker også, at den binding, der blev opnået, giver indsigt i metalbinding generelt, hvilket kunne være nyttigt i nogle typer forskning.

Som et eksempel påpeger de, at en del af strukturen, hvor to flader forbinder sig side om side, danner en sommerfugleform, som de beskriver som et superatom, fordi den repræsenterer en sfærisk aromat. De afslutter med at foreslå, at metoder, der ligner deres, sandsynligvis kan bruges til at skabe andre interessante og måske nyttige nanostrukturer.

Flere oplysninger: Yu-He Xu et al., En fulderen af ​​metal:[K@Au₁₂ Sb₂₀ ] ^5– , Videnskab (2023). DOI:10.1126/science.adj6491

Journaloplysninger: Videnskab

© 2023 Science X Network