Cincin beranggota lima logam mendorong batas aromatisitas

Para peneliti di Universitas Teknologi Chemnitz, Universitas Humboldt di Berlin dan Universitas Philipps di Marburg telah berhasil mensintesis molekul yang seharusnya tidak ada.

Berapa banyak atom yang dapat cincin aromatik memiliki jika hanya berisi dua elektron? Jawabannya baru-baru ini diubah: lima! Untuk pertama kalinya, tim kimia berhasil mensintesis dan mendeskripsikan senyawa aromatik beranggota lima – kelas zat penting dalam kimia – dengan menggabungkan eksperimen dan teori. Anda telah mencapai apa yang telah Anda coba capai selama beberapa dekade dan pada satu titik dianggap tidak mungkin. Kelompok kerja di sekitar profesor kimia Dr. Robert Kretschmer dari Universitas Teknologi Chemnitz, Dr. Oliver Dumele dari Universitas Humboldt di Berlin dan profesor kimia Dr. Florian Weigend dari Philipps University of Marburg di majalah Angewandte Chemie edisi internasional.

Senyawa aromatik tidak harus harum

“Istilah aromatik paling sering dikaitkan dengan bau suatu senyawa. Dalam kimia, bagaimanapun, itu juga berarti senyawa yang membentuk cincin di mana elektron dapat didistribusikan. Ini membuat cincin lebih stabil, itulah sebabnya diperkirakan sekitar dua pertiga dari senyawa kimia yang dikenal saat ini sepenuhnya atau sebagian aromatik,” jelas Kretschmer.

Aromatisitas adalah salah satu yang paling penting konsep dasar dalam kimia dan kembali ke kimiawan Jerman August Kekulé. Sejak karya perintisnya pada tahun 1865, para peneliti telah mencoba menemukan definisi umum dan terus menemukan jenis aromatik baru. Agar molekul dianggap aromatik, ia harus mendistribusikan setidaknya dua elektron melintasi cincin. Dalam kebanyakan kasus, bagaimanapun, ada lebih banyak, mereka berkisar antara enam dan hingga sekarang maksimum 162 elektron. Sementara rekor jumlah elektron maksimum telah ditetapkan secara teratur, sebelumnya diasumsikan bahwa minimum yang dibutuhkan dua elektron hanya dapat menstabilkan cincin dengan maksimum empat atom. Karena semakin besar cincin, semakin sedikit elektron tambahan yang tersedia per atom, itulah sebabnya efek stabilisasi berkurang.

Kesimpulan yang mengejutkan: dua elektron dapat menstabilkan cincin lima atom

Tim di sekitar Prof. Dr. Robert Kretschmer, yang baru-baru ini mengambil alih jabatan profesor kimia anorganik di Universitas Teknologi Chemnitz, kini telah berhasil menggeser batas ini. Mereka mensintesis senyawa yang mengandung cincin planar dari lima atom galium.

“Ketika kita melihat itu struktur kristalkami cukup terkesan,” kata Kretschmer, “karena fakta bahwa cincin itu datar dan ikatan di dalam cincin itu berjarak sama sudah merupakan indikasi yang jelas dari karakter aromatik dari molekul tersebut.”

Studi spektroskopi kemudian memberikan bukti lebih lanjut tentang sifat aromatiknya. Bekerja sama dengan kelompok kerja Oliver Dumele di Berlin dan Florian Weigend di Marburg, molekul baru juga dianalisis secara komputasi. Hasilnya: “Koneksinya aromatik, meskipun lemah, tapi itulah yang diharapkan dengan dua.” elektron harus didistribusikan lebih dari lima atom cincin,” kata Kretschmer.

Selanjutnya, para peneliti di Berlin, Chemnitz dan Marburg ingin meneliti reaktivitas senyawa baru lebih dekat dan menggunakannya untuk sintesis kompleks baru.

Disediakan oleh Universitas Teknologi Chemnitz