Chemiker aus Marburg und Bochum haben eine neue Klasse chemischer Verbindungen gefunden: Eine Art „Legierung im Nanomaßstab“. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ zeigen konnten, handelt es sich dabei um ein regelmäßiges Zwölfeck aus Metallatomen, die sich um ein zentrales Molybdänatom gruppieren.
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Bislang waren in der Chemie nur Metallkomplexe bekannt, die bis zu höchstens neun Atome an der Peripherie aufweisen, so genannte Liganden. In dem neu synthetisierten Molekül sind dagegen zwölf Zinkatome an das Zentralatom gebunden. Ein solcher regelmäßiger Zwanzigflächer oder Ikosaeder liefert besonders stabile chemische Verbindungen.
Nach gängiger Meinung sind derartige Moleküle aber nicht existenzfähig. Die Ergebnisse der Wissenschaftler um Professor Gernot Frenking von den Universitäten Marburg und Bochum erfordern nun aber eine Korrektur der Lehrbücher.
Beispiellose Verbindung?
Neben Molybdän-Zink-Komplexen sind nach Angaben der Forscher auch andere Kombinationen denkbar, etwa mit Goldatomen an der Peripherie. Das zeigen Berechnungen der Molekülstrukturen, die in Frenkings Arbeitsgruppe durchgeführt wurden: Demnach sind die Bindungen der Zinkatome an das zentrale Molybdänatom stark, während zwischen den Liganden nur schwache Bindungen bestehen, so dass sie leicht ausgetauscht werden können.
Die äußeren Atome sind somit nicht zu einem Käfig verbunden, anders als bei so genannten Clustern, zum Beispiel bei den bekannten Fullerenen. Ebenso sehr unterscheidet sich die neuartige Stoffklasse von bisher bekannten Metallkomplexen: Denn im Gegensatz zu diesen steuern sowohl das Zentralatom als auch die Liganden Elektronen bei, um Bindungen miteinander einzugehen. Die Wissenschaftler sprechen von einer „beispiellosen Verbindung“.
(idw – Universität Marburg, 10.11.2008 – DLO)
