После почти 50 лет теоретических дискуссий и экспериментов исследователи из Саарского университета наконец решили давнюю химическую задачу. Они синтезировали 5-атомное кремниевое ароматическое кольцо, известное как пентасилациклопентадиенид. Это открытие подтверждает десятилетия теории и указывает на новые промышленно значимые соединения.
В своей работе профессор общей и неорганической химии Дэвид Шешкевиц сотрудничал с докторантом Анкуром и Берндом Моргенштерном из университетского центра рентгеновской дифракции. Их результаты были опубликованы в престижном журнале Science. Суть достижения заключается в замене атомов углерода в ароматическом соединении на атомы кремния, что открывает путь к созданию новых материалов.
Ароматические соединения играют важную роль в производстве пластмасс, например, полиэтилена и полипропилена, делая катализаторы более долговечными и эффективными. Как пишет издание SciTechDaily, Шешкевиц объясняет, что кремний гораздо более металличен, чем углерод, и удерживает электроны слабее. Это создает возможности для химических систем, которые ранее были недостижимы.
Чтобы считаться ароматическим, соединение должно иметь определенное количество общих электронов, равномерно распределенных вокруг плоской кольцевой структуры, что описывается правилом Хюккеля. До сих пор химия кремния предлагала только один подтвержденный пример такого поведения — аналог циклопропениума, синтезированный в 1981 году. Все попытки расширить эту концепцию на более крупные системы терпели неудачу.
Теперь ситуация изменилась. Команда из Саарланда создала 5-атомную молекулу, которая соответствует строгим критериям ароматичности. По удивительному совпадению, такое же соединение было открыто почти одновременно в лаборатории Такеаки Ивамото в Университете Тохоку в Японии. Две исследовательские группы договорились опубликовать свои результаты бок о бок в одном выпуске журнала Science.
