Chemikerteam fängt ungewöhnliches Molekül ein

16.09.2015 - Deutschland

Isoliert statt hinter Gittern: Chemiker aus Marburg und Karlsruhe haben eine Verbindung dingfest gemacht, die üblicherweise nur in kristalliner Form vorkommt, nicht aber als einzelnes Molekül. Es handelt sich um ein Homolog des Kohlenmonoxids, nämlich Bleimonoselenid (Summenformel PbSe). Die Ergebnisse der Arbeitsgruppe haben „das Potenzial, in Lehrbücher der Anorganischen Chemie einzugehen“, urteilt ein Gutachter der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“, in dessen aktueller Ausgabe das Team seine Ergebnisse veröffentlicht.

Das Molekül Bleimonoselenid verfügt formal über eine Dreifachbindung zwischen den beiden beteiligten Elementen, genau wie das Kohlenmonoxid (CO). Während das CO-Gas chemisch bestens charakterisiert ist, kennt man sein Homolog PbSe bislang nur in Gestalt des Minerals Clausthalit. „Der Unterschied beruht darauf, dass die Dreifachbindung im Bleiselenid naturgemäß und im Einklang mit der quantenchemischen Analyse nicht so effizient ist wie im Kohlenmonoxid“, erläutert Chemieprofessorin Dr. Stefanie Dehnen von der Philipps-Universität, Mitverfasserin des aktuellen Aufsatzes. Bleiselenid bevorzugt aufgrund der schwächeren Bindung zwischen den einzelnen Atomen daher die Ausbildung von Kristallgittern.

Die Wissenschaftler synthetisierten eine komplexe chemische Cluster-Verbindung, mit der sie Bleiselenid in der ungewöhnlichen molekularen Form einzufangen vermochten. „Das nach dem bis heute nicht bekannten ‚PbTe‘ zweitschwerste CO-Homolog PbSe bindet als Brücke (µ-PbSe) in abgewinkelter Art und Weise an einen molekularen Cluster, der aus drei Atomen des Übergangsmetalls Rhodium und zwei Atomen des Chalkogens Selen besteht“, erläutern die Autoren ihren Fund. Experimentelle und quantenchemische Analysen erklären die Natur des ungewöhnlichen Brückenmoleküls und zeigen, warum bei der aktuellen Elementkombination das PbSe gegenüber CO sogar der bevorzugte Bindungspartner ist.