Vrije Universiteit Amsterdam
Persbericht
17-08-2009
VU-chemici schoppen tegen leerboekwijsheden
Vijfwaardig koolstof ontdekt
Het is VU-chemici gelukt hard genoeg tegen de leerboeken aan te schoppen om oude
bindingstheorieën te doen wankelen. Ze hebben aangetoond dat je een koolstofatoom
met vijf andere atomen kunt laten binden. Al meer dan een eeuw leren we op de
universiteit en op school, dat het koolstofatoom (C) vierwaardig is: het kan vier
substituenten binden, bijvoorbeeld vier waterstofatomen (H), zoals in het
aardgasmolecuul methaan (CH4). En sinds Van 't Hof weten we, dat de vier
substituenten als een tetraëder om C heen zitten.
Maar chemici zouden geen chemici zijn, als ze zich door dit gegeven niet uitgedaagd
zouden voelen. Zij houden zich dan ook al decennialang bezig met "hypervalentie" of
"overwaardigheid", dus met de vraag of atomen toch meer bindingen kunnen vormen.
Gebaseerd op geavanceerde computersimulaties en analyses van de elektronische
structuur van modelmoleculen, heeft de VU-groep*, onder leiding van professor
Bickelhaupt, designprincipes ontwikkeld en toegepast op het ontwerpen van speciale
moleculen met vijfvoudig omringd koolstof, de negatief geladen ionen die
de vorm aannemen van een trigonale bipyramide.
Normaal gesproken zijn dat dus de hoogst onstabiele overgangstoestanden, de
hoogenergetische, niet isoleerbare species die het hoogste punt van een
energiebarrière in een chemische reactie markeren. De VU-groep laat nu zien dat je
door een slimme keuze van de "axiale" X en "equatoriale" R substituenten toch op een
stabiel molecuul kunt uitkomen. Dat gebeurt bijvoorbeeld als R een cyanide-radicaal is
en X een astatine-atoom.
Inmiddels zijn deze resultaten al voor publicatie aangenomen in het chemische
toptijdschrift Angewandte Chemie.* Zij vormen een baken voor experimenteel
werkende chemici om te synthetiseren.
* S. C. A. H. Pierrefixe, C. Fonseca Guerra, B. van Stralen, J. N. P. van Stralen F. M.
Bickelhaupt, Angew. Chem. 2009, 121, 6591; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48,
6496 (
dx.doi.org/10.1002/anie.200902125).
Noot voor redacties
