Pnikogen-Bindungen: neuer molekularer Linker entdeckt?

  • Pnikogen-Bindung: Das Bild zeugt die Entstehung eines Pnikogenen Linkers aus zwei P(CF3)3 Molekülen. Die blauen gefärbten Stellen geben die Bereiche negativer Ladungsverteilung im Molekül an und die grün-roten Stellen zeigen die Bereiche positiver Verteilung auf. Obwohl zwei Elektronenpaare als partiell negativ geladen angesehen werden können, sieht man wie durch die Wechselwirkung des blauen Hügels mit dem rot-grünen Gürtel um den Hügel eine anziehende Wechselwirkung entstehen kann. Bild: Universität LeipzigPnikogen-Bindung: Das Bild zeugt die Entstehung eines Pnikogenen Linkers aus zwei P(CF3)3 Molekülen. Die blauen gefärbten Stellen geben die Bereiche negativer Ladungsverteilung im Molekül an und die grün-roten Stellen zeigen die Bereiche positiver Verteilung auf. Obwohl zwei Elektronenpaare als partiell negativ geladen angesehen werden können, sieht man wie durch die Wechselwirkung des blauen Hügels mit dem rot-grünen Gürtel um den Hügel eine anziehende Wechselwirkung entstehen kann. Bild: Universität Leipzig
  • Pnikogen-Bindung: Das Bild zeugt die Entstehung eines Pnikogenen Linkers aus zwei P(CF3)3 Molekülen. Die blauen gefärbten Stellen geben die Bereiche negativer Ladungsverteilung im Molekül an und die grün-roten Stellen zeigen die Bereiche positiver Verteilung auf. Obwohl zwei Elektronenpaare als partiell negativ geladen angesehen werden können, sieht man wie durch die Wechselwirkung des blauen Hügels mit dem rot-grünen Gürtel um den Hügel eine anziehende Wechselwirkung entstehen kann. Bild: Universität Leipzig
  • Periodensystem der Elemente

In "Chemistry - A European Journal" (17/22) berichten Chemiker um Prof. Dr. Evamarie Hey-Hawkins und Prof. Dr. Barbara Kirchner von der Universität Leipzig über eine neue Form molekularer Linker, die sogenannten Pnikogen-Bindungen. Die ungewöhnliche Pnikogen-Bindung mit einer Stärke in der Größenordnung einer Wasserstoffbrücken-Bindung findet in Molekülen zwischen Atomen der 15. Hauptgruppe des Periodensystems (Stickstoff-Phosphor-Gruppe) statt. Mittels NMR-Spektroskopie konnten die nicht-bindenden P-P Wechselwirkungen in Carbaboranen und Ferrocenen nachgewiesen werden, es müssen jedoch noch weitere Verbindungen untersucht werden, um die Ergebnisse zu bestätigen. Durch die Untersuchung des elektrostatischen Potentials und ab-initio Berechnungen wurde ermittelt, dass das negative freie Elektronenpaar am Phosphor- und Arsen-Atom, das eigentlich für Abstoßung sorgen sollte, von einem positiven Gürtel umgeben ist, wodurch eine attraktive Wechselwirkung zwischen zwei freien Elektronenpaaren entstehen kann. Im Antimon verschwindet die negativ geladene Region sogar komplett, was der Grund dafür sein könnte, dass bisher keine stabilen Dimere mit Pnikogen-Bindungen zwischen Antimon-Atomen gefunden wurden. Sollte es gelingen, diese neuen molekularen Linker noch weiter zu charakterisieren und zu dirigieren, so eröffnen sich neue Wege für die Synthese von Werkstoffen wie z.B. Nanomaterialien.


 

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