Atom in der Falle
Ungewöhnliches Molekül hält Kobaltatom in einer Hälfte des Käfigs gefangen.
Ein exotischer Neuzugang bereichert den Zoo der Moleküle: Chemiker aus Marburg, Karlsruhe und Regensburg haben einen Käfig aus zwölf Atomen hergestellt, in dem ein Kobaltatom gefangen ist, das sich nur in einer Hälfte des Käfigs aufhält. „Eine solche Struktur war bisher nie beobachtet oder vorhergesagt worden“, erklärt Stefanie Dehnen von der Philipps-
Abb.: Das Kobalt-Atom befindet sich in einer Hälfte des molekularen Käfigs. (Bild: R. J. Wilson, U. Marburg)
Ungewöhnliche Verbindungen herzustellen, ist eine Spezialität von Stefanie Dehnen und ihrer Arbeitsgruppe. Die Struktur, die das Team jetzt vorstellt, besteht aus sechs Zinn- und sechs Antimonatomen, die als Hülle eines länglichen Moleküls fungieren. Dieses enthält im Inneren ein einzelnes Kobaltatom, das sich aber nicht in der Mitte befindet, sondern nur eine der beiden Hälften besetzt. „Eine Clusterstruktur mit einem aus der zentralen Position ausgelenkten einzelnen Übergangsmetallatom innerhalb eines länglichen Zwölfer-
Solche Moleküle, die allein aus mehreren Sorten von Metallatomen bestehen, nennt man intermetalloide Cluster. „Man verspricht sich katalytische Aktivität von ihnen, da sie kleinste und damit oberflächenreiche Fragmente aus Metalllegierungen darstellen“, legt Dehnen dar. „Je ungewöhnlicher ihre Zusammensetzungen und je unsymmetrischer ihre Strukturen sind, desto interessanter werden solche Cluster.“
Um mehr über das überraschende Molekül herauszufinden, beschränkten sich die Forscher nicht auf experimentelle Untersuchungen. „Zusätzlich stellten wir quantenchemische Rechnungen an, um zu verstehen, warum die Struktur so aussieht, wie wir sie finden, und zu begreifen, wie sie entsteht“, führt Dehnen aus. „Unsere Berechnungen zeigen, dass es für diese oder eine ähnliche Zusammensetzung keine andere energetisch ähnlich günstige Strukturvariante gibt“, so die Autoren.
U. Marburg / DE
