Un piccolo team di chimici dell'Università di Nankai, della Nanjing Tech University e dell'Università dello Shanxi, tutte in Cina, in collaborazione con un collega dell'Università di San Sebastián, in Cile, ha creato per la prima volta una molecola simile al fullerene composta interamente da atomi di metallo .
Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Science , il gruppo descrive come hanno creato la molecola per caso mentre stavano conducendo esperimenti di ricerca con atomi di antimonio, potassio e oro.
Un fullerene è una forma di carbonio in cui le sue molecole sono collegate da legami singoli e doppi che danno luogo alla formazione di una struttura a gabbia chiusa. È stato realizzato per la prima volta nel 1985 e da allora sono stati creati fullereni inorganici analoghi utilizzando una varietà di composti. Ma fino ad ora nessuno di loro era puramente metal.
In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per creare una molecola interamente metallica, simile al fullerene, composta da 20 atomi di antimonio, 12 atomi di oro e uno di potassio.
Il team ha scoperto che era possibile creare una tale molecola tramite cristallizzazione utilizzando un metodo di sintesi che combinava la sintesi in fase solida ad alta temperatura con la chimica organometallica.
Nel loro processo, hanno sviluppato cristalli costituiti da una molecola metallica simile al fullerene sotto forma di un ammasso dodecaedrico. In una tale struttura, l'atomo di potassio si trova al centro, mentre gli atomi di antimonio formano i vertici. Un atomo d'oro si trova al centro di ciascuna faccia. Il team descrive la scoperta come una vera sorpresa:sapevano che i cristalli sarebbero stati qualcosa di nuovo, ma non sapevano cosa sarebbe stato.
Il gruppo di ricerca osserva che la molecola è molto instabile, quindi probabilmente non si rivelerebbe utile per nessuna delle applicazioni conosciute. Ma notano anche che il legame ottenuto fornisce informazioni sui legami metallici in generale, il che potrebbe essere utile in alcuni tipi di ricerca.
Ad esempio, sottolineano che la parte della struttura, dove due facce si uniscono fianco a fianco, forma una forma di farfalla, che descrivono come un super atomo perché rappresenta un aromatico sferico. Concludono suggerendo che metodi simili ai loro potrebbero probabilmente essere utilizzati per creare altre nanostrutture interessanti e forse utili.
Ulteriori informazioni: Yu-He Xu et al, Un fullerene interamente metallico:[K@Au12 Sb20 ] 5– , Scienza (2023). DOI:10.1126/science.adj6491
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