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Donnerstag, 19.01.2017
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Struktur von Riesenmolekülen aufgeklärt

Neue Studie bestätigt bandartigen Aufbau von Kohlensuboxid

Außer den „guten Bekannten“ Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bilden Kohlenstoff und Sauerstoff auch noch weitere Verbindungen, von denen das Kohlensuboxid C3O2 eine der stabilsten ist. Kohlensuboxid reagiert spontan zu einem festen Polymer, einem Riesenmolekül, das aus vielen einzelnen C3O2-Bausteinen, den so genannten Monomeren, zusammengesetzt ist. Wie viele C3O2-Einheiten in einem Polymermolekül enthalten sind und wie sie genau angeordnet sind haben jetzt Forscher der Universität Bayreuth herausgefunden.
C3O2 wurde schon 1906 entdeckt. Es ist eine gasförmige Substanz, die aus linearen Molekülen besteht, in denen alle fünf Atome in einer Reihe der Abfolge OCCCO angeordnet und über Doppelbindungen miteinander verknüpft sind.

Bereits in den 1960iger Jahren war man mithilfe der damals zur Verfügung stehenden analytischen Verfahren zu der Vermutung gelangt, dass polymeres C3O2 eine Poly-?-Pyron-Struktur besitzt. Dies bedeutet, dass bei der Polymerisation von C3O2 ein langes Band aus miteinander verbundenen Ringen entsteht. Dafür schließen sich je zwei C3O2- Einheiten zu einem ?-Pyron-Ring aus einem Sauerstoff- und fünf Kohlenstoffatomen zusammen.

Das zweite Sauerstoffatom ist über eine Doppelbindung mit einem dem Ring-Sauerstoff direkt benachbarten Kohlenstoffatom verknüpft. Das sechste Kohlenstoffatom und die beiden übrigen Sauerstoffatome sind bereits Bestandteil des unmittelbar anschließenden Ringes. Die Länge des Bandes, also die Anzahl der einzelnen C3O2-Monomere, aus denen es aufgebaut ist, war bisher noch nicht bekannt.


Jetzt ist es einer Gruppe von Wissenschaftlern um Professor Matthias Ballauff aus Bayreuth und Professor Johannes Beck aus Bonn gelungen, die vorgeschlagene bandartige Struktur des polymeren C3O2 zu bestätigen. Mithilfe ihrer Methode, der Messung der Streuung von Röntgenlicht an einer Lösung, die das Polymere enthielt, fanden sie außerdem heraus, dass jeweils circa 40 C3O2-Bausteine am Aufbau eines polymeren Riesenmoleküls beteiligt sind. Das Rätsel um die Struktur des polymeren Kohlensuboxids ist damit gelöst.
(idw - Gesellschaft Deutscher Chemiker, 03.11.2004 - DLO)
 
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