Os químicos fizeram um grande avanço
Após décadas de procura a nível mundial: os químicos de Saarbrücken criam uma molécula aromática icónica com silício
Anúncios
As descobertas fundamentais nas ciências naturais são raras. O progresso é normalmente feito em pequenos passos, com o conhecimento a acumular-se lentamente à medida que mais peças do puzzle se vão encaixando. Agora, no entanto, os químicos da Universidade de Saarland fizeram um grande avanço: sintetizaram uma molécula estável que os químicos de todo o mundo têm procurado - sem sucesso - durante décadas. A sua descoberta foi agora publicada na revista Science.
Como diz o ditado, tudo o que é bom leva tempo - e pode dizer-se que isto é especialmente verdade no caso de grandes descobertas científicas. Após quase meio século de especulação e décadas de tentativas por parte de numerosos grupos de investigação, David Scheschkewitz, Professor de Química Geral e Inorgânica na Universidade do Sarre, e o seu aluno de doutoramento Ankur - em colaboração com Bernd Morgenstern do Centro de Serviços de Difração de Raios X da Universidade do Sarre - conseguiram agora uma descoberta que, como é de esperar, foi agora publicada numa das revistas científicas mais importantes do mundo: Science.
O que é que a equipa de Saarbrücken conseguiu exatamente? Muito simplesmente, conseguiram sintetizar a pentassilaciclopentadienida. Enquanto alguns especialistas reagirão com "Uau! Isso é extraordinário!", a maioria dos leitores responderá provavelmente com "Ok, e o que é isso exatamente?". Essencialmente, Scheschkewitz e os seus colegas substituíram os átomos de carbono de um composto aromático - uma classe de moléculas particularmente estáveis em química orgânica - por átomos de silício.
Os aromáticos desempenham um papel importante no mundo que nos rodeia, por exemplo, no fabrico de plásticos. Na produção de polietileno e polipropileno, por exemplo, os compostos aromáticos ajudam a tornar os catalisadores que controlam estes processos químicos industriais mais duradouros e mais eficazes", explica David Scheschkewitz. Como o silício é muito mais metálico do que o carbono, retém os seus electrões com muito menos força. Assim, a substituição do carbono pelo silício no pentassilaciclopentadieneto poderá permitir o acesso a novos compostos e catalisadores com propriedades muito diferentes - abrindo a porta a um novo mundo de possibilidades químicas. E David Scheschkewitz, Ankur e Bernd Morgenstern abriram agora essa porta.
Para compreender por que razão este objetivo foi tão difícil de alcançar, temos de dar um mergulho mais profundo na química subjacente. O ciclopentadieneto - o modelo contendo carbono para o análogo de silício pentassilaciclopentadieneto - é uma molécula de hidrocarboneto aromático, o que significa que os seus cinco átomos de carbono estão dispostos numa estrutura de anel plana ("planar") - uma configuração que ajuda a criar uma estrutura molecular única e estável. (Nota histórica: os aromáticos receberam este nome porque os primeiros compostos deste tipo a serem descobertos na segunda metade do século XIX tinham aromas particularmente distintos e frequentemente agradáveis). Para ser classificado como aromático, um composto tem de ter um determinado número de electrões partilhados, distribuídos uniformemente em torno da estrutura do anel plano, e este número é expresso pela regra de Hückel - uma expressão matemática simples que tem o nome do físico alemão Erich Hückel", explica David Scheschkewitz. Como estes electrões são partilhados uniformemente à volta do anel e não estão confinados a átomos de carbono individuais, estes electrões deslocalizados tornam as moléculas aromáticas particularmente estáveis.
Durante décadas, apenas uma variante destas moléculas aromáticas era conhecida para o silício. Em 1981, foi sintetizado o análogo de silício do ciclopropónio - uma molécula aromática em que o anel de três membros de átomos de carbono foi substituído por um anel de três membros de átomos de silício. Depois disso, várias tentativas de criar aromáticos baseados em silício revelaram-se infrutíferas. Até agora: Ankur, Bernd Morgenstern e David Scheschkewitz sintetizaram uma molécula de cinco átomos que exibe estas propriedades complexas. E, numa reviravolta do destino, o mesmo composto foi descoberto quase em simultâneo no laboratório de Takeaki Iwamoto, na Universidade de Tohoku, em Sendai, no Japão. Por acordo mútuo, as equipas de investigação do Sarre e do Japão publicaram as suas descobertas lado a lado na mesma edição da revista Science.
Este trabalho abre caminho a materiais e processos inteiramente novos com potencial relevância industrial. Mas o primeiro passo mais difícil já foi dado.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
