Ein‑Elektronen-Bindung entdeckt: Neue Ära in der Chemie eingeläutet
Die kovalente Bindung, für die ein einzelnes Elektron ausreicht, ist die erste neue Art chemischer Bindung, die seit über 10 Jahren entdeckt wurde, berichtet PAP unter Berufung auf Informationen aus der wissenschaftlichen Zeitschrift "Nature". Wissenschaftler der Universität Tokio können sich somit mit einer historischen Entdeckung rühmen.
Kovalente Bindungen sind solche, bei denen Atome gemeinsame Elektronen haben. Bisher bekannte Bindungen dieser Art erforderten die Beteiligung von zwei, vier oder sechs Elektronen.
Die Existenz einer kovalenten Bindung, die nur ein Elektron verwendet, wurde bereits 1931 von dem herausragenden Wissenschaftler Linus Pauling vorausgesagt, einem amerikanischen Chemiker und Physiker, der zwei Nobelpreise gewann – einen in der Chemie (1954) und einen Friedensnobelpreis (1962). Erst jetzt, nach mehreren Jahrzehnten, ist es gelungen, eine solche Bindung zwischen Kohlenstoffatomen herzustellen.
Wie in "Nature" berichtet wird, führen Prof. Takuya Shimajiri von der Universität Tokio und sein Team seit Jahren Forschungen zu chemischen Bindungen durch. Ihre früheren Arbeiten befassten sich mit außergewöhnlich langen und flexiblen Bindungen. Dieses Mal nutzten die japanischen Wissenschaftler eine chemische Reaktion (Oxidation), um ein Elektron aus einer bestehenden Zwei-Elektronen-kovalenten Bindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen zu entfernen.
Es wurde ein großes Kohlenwasserstoffmolekül verwendet, das die außergewöhnlich langen Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen stabilisierte, da das Ersetzen des entfernten Elektrons durch ein anderes Elektron aus dem Molekül energetisch kostspielig wäre.
Außergewöhnliche Entdeckung japanischer Wissenschaftler
Frühere Versuche, Elektronen zu entfernen, führten zu schwachen, leicht zerfallenden Bindungen, die keine genaue chemische Analyse ermöglichten. Das Molekül, das das erfolgreiche Team verwendete, war stabil genug, um eine Analyse mittels Röntgenstrahlung und verschiedener Lichtarten durchzuführen.
Die Art und Weise, wie die Strahlung reflektiert oder absorbiert wurde, bewies, dass es sich um eine stabile Ein-Elektronen-Bindung handelte. Experten zufolge könnte die Entdeckung zur Schaffung gänzlich neuer Molekülfamilien führen.
Jetzt beabsichtigt Prof. Shimajiri zu untersuchen, wie Ein-Elektronen-kovalente Bindungen chemische Reaktionen verändern können. Er und seine Kollegen wollen auch klären, was eine kovalente Bindung eigentlich ist, da sie anders aussehen kann, als bisher angenommen.
