Jak by uhlík mohl být šestivazný, když má 4 valenční elektrony? Působí to jako nesmysl, ale z benzenového „kruhu“ se prý lze dostat i k takto podivné sloučenině.
Historie šestivazného uhlíku se začala psát už v 70. letech. Vědci tehdy vzali hexamethylbenzen (normální benzen s vodíky nahrazenými skupinami CH3, uhlík je spořádaně čtyřvazný), a když z něj odebrali 2 elektrony (což určitě nešlo nijak jednoduše), výsledky kationt se přeskládal do podoby sloučeniny, kde jeden z atomů uhlíku byl šestivazný. Nicméně s potvrzením existence této sloučeniny to nebylo nijak jednoznačné a práce se nedařila reprodukovat.
Moritz Malischewski ze Svobodné berlínské univerzity, autor současné studie, uvádí, že problémem příslušné látky bylo např. to, že je stabilní pouze v extrémně kyselém prostředí a za nízkých teplot. Malischewski a jeho spolupracovník Konrad Seppelt nicméně nyní po značném úsilí příslušnou molekulu opět připravili, dokonce se jim podařilo látku nechat vykrystalizovat a pak předpokládanou strukturu potvrdili pomocí analýzy rentgenovým zářením. Jeden z uhlíků vyskočí z kruhu a stane se vrcholem pětistěnné pyramidy. Je tedy navázán na 5 dalších atomů uhlíku a současně na „svou původní“ skupinu CH3. Za unikátní není považováno jen to, že uhlík je šestivazný (dokonce prý existují i sloučeniny s pětivazným uhlíkem), ale to, že všech 6 vazeb tvoří s jinými atomy uhlíku. Jde tedy o „čistě organickou“ sloučeninu. Délka chemických vazeb C-C je u šestivazného atomu menší než vazba C-C, kde jsou oba partneři čtyřvazní, vazba je tudíž o něco slabší (to tedy rozhodně nepřekvapuje). 4 elektrony tvoří 6 vazeb – nakonec ale ona už samotná výchozí struktura benzenu, kde vazbu C-C de facto tvoří 3 elektrony, je poněkud podivná. Jen jsme si na to díky učebnicím chemie už stačili zvyknout… Je oněch 6 vazeb, nebo alespoň 5 vazeb v rámci pyramidy, rovněž ekvivalentních, jako vazby C-C v benzenu?
Práce byla publikována v Angewandte Chemie.
Zdroj: ScienceNews.org a další
Poznámka PH: Jedná se o zprávu starou již několik měsíců.