To odkrycie wielu badaczy uznawało za niemal niemożliwe. Przez lata chemicy próbowali zbudować stabilną, aromatyczną cząsteczkę opartą wyłącznie na atomach krzemu. Teoria mówiła jasno: taka struktura powinna istnieć. Praktyka za każdym razem brutalnie to weryfikowała. Próby kończyły się niepowodzeniem, a sceptycyzm rósł.
Dziś wiadomo już, że było warto czekać.
Dwa niezależne zespoły – z Niemiec i Japonii – niemal równocześnie osiągnęły sukces. Grupa prof. Davida Scheschkewitza z Uniwersytet Kraju Saary wraz z Berndem Morgensternem stworzyła i dokładnie opisała związek nazwany pentasilacyklopentadienidem. W tym samym czasie podobny rezultat uzyskał zespół Takeakiego Iwamoto z Uniwersytet Tohoku.
Obie grupy opublikowały wyniki równolegle w prestiżowym czasopiśmie Science. To mocny sygnał dla świata nauki. Odkrycie jest wiarygodne i powtarzalne. Co więcej, pokazuje, że współczesne techniki syntezy pozwalają już kontrolować niezwykle wymagające układy chemiczne.
Dlaczego to takie ważne?
Aromatyczność nie ma nic wspólnego z zapachem. To ścisła zasada chemiczna. Cząsteczka musi mieć płaski, pierścieniowy kształt i spełniać matematyczne kryterium znane jako reguła Hückela. W przypadku węgla to norma. Benzen stanowi fundament chemii organicznej i przemysłu chemicznego.
Krzem to jednak inna historia. Choć znajduje się w tej samej grupie układu okresowego co węgiel, zachowuje się bardziej metalicznie. Słabiej utrzymuje elektrony i niechętnie tworzy stabilne, płaskie pierścienie. Od 1981 roku znano tylko jeden niewielki, trójczłonowy aromatyczny pierścień krzemu. Większa, pięcioatomowa struktura wydawała się poza zasięgiem.
Teraz to się zmieniło.
Nowo otrzymany związek nie jest jedynie ciekawostką laboratoryjną. Aromatyczne cząsteczki odgrywają kluczową rolę w przemyśle. Często działają jako katalizatory w produkcji tworzyw sztucznych, takich jak polietylen czy polipropylen. Kontrolują przebieg reakcji i zwiększają ich wydajność.
Wprowadzenie do tej rodziny stabilnych związków krzemowych może otworzyć zupełnie nowy kierunek badań. Krzem ma inne właściwości elektronowe niż węgiel. To daje szansę na projektowanie nowych katalizatorów i materiałów o parametrach, których dotąd nie dało się osiągnąć.
Oczywiście droga od odkrycia do przemysłu bywa długa. Wymaga czasu, inwestycji i kolejnych badań. Jednak najtrudniejszy krok już wykonano. Udało się przełamać barierę, która przez dekady wydawała się nie do pokonania.
To dobra wiadomość dla chemii. I dla przyszłych technologii, które dopiero powstaną.
Źródło: focus.pl
