Химиками создан «невозможный» ароматический кремний

Фото из открытых источников

Учёными из Саарского университета совершён прорыв в химии: им удалось синтезировать нестандартное пятиатомное кремниевое ароматическое кольцо — пентасилациклопентадиенид. Молекула стала доказательством теоретических предположений, что дискутировались экспертами почти полвека, и открывает новые пути разработки промышленных материалов.

Исследование опубликовал престижный журнал Science. Ключевое достижение кроется в замене атомов углерода в ароматическом соединении на атомы кремния. Этот элемент более металличен, он слабо удерживает электроны, это даёт возможность создания химических систем, ранее недоступных.

Ароматические соединения крайне важны для промышленности, в частности для производства пластмасс: полиэтилена и полипропилена, что улучшает функции катализаторов и их долговечность. Как отмечают авторы работы, уникальные свойства кремния дают возможность создания новых материалов с особыми химическими свойствами.

Чтобы молекула считалась ароматической, электроны должны распределиться равномерно вокруг плоской кольцевой структуры, это описывает правило Хюккеля. До этого времени у химии кремния был только один доказанный пример ароматичности — аналог циклопропениума, который синтезировали ещё в 1981 году. Все последующие попытки расширения этой концепции на более крупные системы раньше не удавалось реализовать.

Сегодня ситуация изменилась: специалистами из Саарланда создано пятиатомное кремниевое кольцо, чётко соответствующее критериям ароматичности. Почти одновременно такое же соединение получили в японской лаборатории Такеаки Ивамото в Университете Тохоку. Две команды выпустили совместную публикацию результатов в одном выпуске журнала Science, где подчеркнули особое значение открытия для мировой химической науки.