Kui miski koolis õpitud orgaanilisest keemiast meeles on, siis vast see, et süsinikuaatomid moodustavad orgaanilistes molekulides neli sidet. Avastatud molekul pöörab selle teadmise pea peale, kirjutab New Scientist.
Ennenägematu püramiidikujuline molekul heidab kinda keemia õpikutõdedele
/nginx/o/2019/07/10/12351150t1h01e8.jpg)
16. jaanuar 2017, 12:13
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Teatavasti moodustub aatomitest molekul siis, kui kaks aatomit omavahel teatud kogust elektrone jagavad ja moodustub nii-nimetatud kovalentne side. Igal aatomil on seejuures kindel arv elektrone, mida nad sideme loomiseks «anda» saavad. Näiteks saab hapnik (O) anda jagamiseks kaks elektroni, vesinik (H) aga vaid ühe ning seetõttu ongi vee molekulis H2O üks hapnik ja kaks vesinikku.
Pea kõik meist on koolis õppinud, et süsinik suudab luua sideme nelja aatomiga ning see teadmine on ka orgaanilises keemias ning igapäevaelus kasutatavates materjalides pikkade süsinikuahelate aluseks. Nüüd on aga grupp Berliini Vaba Ülikooli teadlasi näidanud, et teatud äärmuslikes oludes võib süsinik moodustada ka kuus sidet.
Praegu on seda suudetud näidata vaid ühe molekuli peal, mille nimi on heksametüülbenseen. See on kuusnurkne, veidi laeva roolirõngast meenutav molekul, mille pinnast tungivad esile eraldi süsinik-sidemed. 1973. aastal läbi viidud eksperimendis viisid saksa teadlased läbi katse, kus eemaldasid molekulist kaks elektroni. Tagajärjel vajus molekuli struktuur kokku ja tekkis püramiid. Tollal ei tulnud keegi aga selle peale, et kontrollida tekkinud püramiidi kuju.
Kuna erinevad kvantarvutused ja muud eksperimendid näitasid, et selline molekul peab võimalik olema, asusidki teadlased seda võimalust lähemalt uurima.
Tuleb välja, et ennenägematu molekul püsib stabiilsena vaid tugevalt happelises keskkonnas ja väga madalatel temperatuuridel, mistõttu kulus ajakirjas Angewandte Chemie avaldatud uuringu autoril Moritz Malischewskil kuue üksiksidemega süsinikuga molekuli jaoks õigete tingimuste leidmiseks pea pool aastat. Raske töö tulemusena suutis ta siiski sünteesida mõned milligrammid kristalle, mida röntgenkiirte abil uurida. Saadud difraktsioonimuster näitas ilmeksimatult, et molekuli südames on viisnurkne süsinikuaatomite püramiid.
Toatemperatuuril ja tavalise õhuniiskuse juures laguneb molekul hetkega, mistõttu ei ole mõtet sellest käegakatsutavaid rakendusi loota. Küll aga aitab uus teadmine seletada sidemete tekkimise mehhanisme ning annab inspiratsiooni samalaadsete uudsete avastuste tegemiseks.