Kimya için yeni yapı taşları

Sandviç bileşikler organometalik kimyada temel yapı taşları olarak kullanılan hususi kimyasal bileşiklerdir. Şimdiye kadar yapıları hep lineer olmuştur.

Son zamanlarda, Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü (KIT) ve Marburg Üniversitesi araştırmacıları, nano boyutlu bir halka oluşturan istiflenmiş sandviç kompleksleri icra eden ilk kişilerdi. Bu siklosen yapılarının fizyolojik ve öteki özellikleri şimdi daha çok araştırılacaktır. Araştırmacılar bulgularını Tabiat.

Sandviç kompleksleri ortalama 70 yıl ilkin geliştirildi ve sandviç benzeri bir yapıya haiz. İki yassı aromatik organik halka (“ekmek dilimleri”), arada tek bir merkezi metal atomu ile doldurulur. Ekmek dilimleri şeklinde, her iki halka da paralel olarak düzenlenmiştir. Daha çok “ekmek” ve “doldurma” katmanı eklemek, üçlü yada çoklu sandviçler üretir.

KIT’in İnorganik Kimya Enstitüsü’nden Profesör Peter Roesky, “Bu bileşikler, çağıl organometalik kimyada kullanılan en mühim kompleksler arasındadır” diyor. Bunlardan biri, “babaları” Ernst Otto Fischer ve Geoffrey Wilkinson’a 1973’te Nobel Kimya Ödülü kazandıran oldukça emin ferrosendir. Ferrosen, bir demir iyonu ve iki beş üyeli aromatik organik halkadan oluşur. Bireşim, kataliz, elektrokimya ve polimer kimyasında kullanılır.

İlk nano boyutlu halkalar

Bir süredir, KIT ve Marburg Üniversitesi araştırmacıları bir halkada sandviç kompleksleri düzenlemeye çalıştılar. İki üniversitede üç ekibin çalışmalarını koordine eden Roesky, “Zincir üretmeyi başardık, sadece yüzük üretmedik” diyor. Mikroskobik Sistemlerin Fizyolojik Kimya Kısmı başkanı Profesör Manfred Kappes, “Doğru ‘ekmek dilimi’ yada organik ara güverte seçimi yardımıyla, şimdi ilk kez nano boyutlu halkalar oluşturmayı başardık” diyor. KIT ve Marburg Üniversitesi Uygulamalı Kuantum Kimyası Birimi Başkanı Profesör Florian Weigend.

Yeni nanoring, 18 yapı taşından oluşuyor ve 3,8 nanometrelik bir dış çapa haiz. Sandviçin “doldurulması” olarak kullanılan metale bağlı olarak, turuncu renkli bir fotolüminesans oluşur. Yeni kimyasal bileşiğe araştırmacılar tarafınca “siklosen” adı verildi.

Nanoring kendi başına bir arada tutulur

Üç emek harcama grubu, moleküllerin niçin bir halka şeklinde düzenlenebildiğini ve artık bir sandviç kompleksleri zinciri oluşturmadığını bulmak için detaylı kuantum kimyasal hesaplamaları gerçekleştirmiş oldu. Bu hesaplamalar, halka oluşumu için itici gücün halka kapanmasıyla kazanılan enerji bulunduğunu ortaya çıkardı.

“Başlangıçta karşılaştığımız güçlük bir halka oluşturmaktı. Başka halka boyutları üretilebilir mi? Bu nano yapı olağan dışı fizyolojik özelliklere haiz mi? Bu, daha çok araştırmanın mevzusu olacak. Sadece artık alet çantamıza yeni bir yapı taşı eklediğimiz açık. organometalik kimya. Ve bu mükemmel,” diyor Roesky.