То, что полвека считалось недостижимой теоретической абстракцией, наконец обрело материальную форму. Международная группа исследователей из Саарского университета (Германия) под руководством профессора Дэвида Шешкевица совместно с коллегами из Университета Тохоку (Япония) синтезировала пентасилациклопентадиенид — пятиатомное кремниевое кольцо, обладающее свойствами ароматичности. Результаты сенсационного открытия опубликованы сразу в двух статьях, размещенных бок о бок в журнале Science.
Суть прорыва — в создании плоского кольца из пяти атомов кремния, в котором электронная плотность распределена равномерно по правилу Хюккеля, что является главным признаком ароматического соединения. До сих пор единственным подтвержденным примером ароматичности в химии кремния был трехчленный цикл, полученный еще в 1981 году.
Все попытки расширить эту линейку на более крупные системы разбивались о нестабильность промежуточных продуктов. Немецко-японскому тандему впервые удалось обуздать капризный кремний, который, по словам Шешкевица, гораздо более «металличен» и удерживает электроны слабее, чем углерод.
Открытие имеет не только фундаментальное, но и огромное прикладное значение. Ароматические соединения на основе углерода давно используются в производстве пластмасс — полиэтилена и полипропилена — для создания катализаторов, делающих полимеры более прочными и долговечными.
Кремниевый аналог способен вывести эту индустрию на новый уровень: его уникальная электронная структура позволяет конструировать химические системы, ранее считавшиеся невозможными.
«Кремний открывает двери в мир, где катализаторы будут работать эффективнее, а материалы — обладать свойствами, которые мы даже не могли предсказать», — комментирует Шешкевиц.
Особый шарм истории придает научное совпадение: лаборатории в Саарбрюккене и Сендае двигались к одной цели независимо друг от друга и вышли на финиш практически одновременно. Вместо гонки за приоритетом ученые предпочли коллаборацию, опубликовав результаты синхронно. Теперь, когда теоретический барьер взят, перед химиками открывается дорога к созданию новых промышленно значимых соединений, которые, возможно, изменят облик материаловедения в ближайшие десятилетия.
________________
Подпишитесь на наш канал, ставьте лайки и оставляйте свои комментарии, этим вы поможете донести важную информацию до большего количества людей. А кнопка «Поддержать» — это способ сказать нам «спасибо».