Een middelbare scholier uit Oklahoma heeft net iets geheel onverwachts ontdekt in de chemie. Hij ontdekte dat koolstof, dat gewoonlijk maar vier bindingen vormt, uiteindelijk een verbijsterende zeven bindingen kan vormen, een hoger aantal dan ooit mogelijk werd geacht voor het element.
Chemie op de middelbare school vertelt ons alles over de veelzijdigheid van koolstof. Je zou je kunnen herinneren dat koolstof vier elektronen mist in zijn buitenste schil, dus het ziet ernaar uit om tot vier hechtingen te vormen. Het hebben van dit vermogen maakt het erg nuttig als basis voor alles wat biologisch is. Deze vier bindingen worden aangetroffen in zoveel belangrijke moleculen, van DNA tot alcohol tot diamanten. Maar dat is niet het hele verhaal. Er zijn uitzonderingen, situaties waarin koolstof meer dan vier obligaties kan doen. Het element in die gevallen is de bijnaam hypercarbon. In de jaren 1950 werd aangetoond dat koolstof soms vijf bindingen kan vormen. En in 2016 liet een Duits team zien hoe je een hypercarbon met zes bindingen kunt maken. Dit artikel was het begin van deze ontdekking. Dr. AK Fazlur Rahman gaf een lezing over koolstof aan de Oklahoma School of Science and Mathematics in Oklahoma City. Hij gebruikte het paper van 2016 om zijn studenten uit te dagen om na te denken over de mogelijkheid van koolstof met meer dan zes obligaties. Onverwachts deed een van zijn studenten, George Wang, meer dan zich het alleen maar indenken. Hij toonde aan dat zes geen strikte limiet was. Het was mogelijk om een koolstof te hebben met zeven bindingen.
Zoals aangegeven in Inverse, vroeg Dr. Rahman om de berekeningen van Mr Wang te bekijken en niet alleen de stabiliteit van de zeven-bindingsconfiguratie van koolstof en waterstof te laten zien, het toonde ook aan dat een versie met acht bindingen met dezelfde twee elementen onstabiel zou zijn . Deze berekeningen zijn nu gepubliceerd in het Journal of Molecular Modeling. Het team toonde aan dat het mogelijk is om een piramidevorm te construeren die is gemaakt van koolstofatomen. De basis zou een hexagonale koolstofring zijn en de vertex zou met alle zes van deze koolstofatomen verbinden. Omdat elke koolstof ook zou linken naar een waterstofatoom, komt het erop neer dat de vertex koolstof zeven bindingen heeft.
Moleculen sportieve hypercarbon-atomen zijn buitengewoon ongebruikelijke verbindingen, dus dit kan revolutionair blijken te zijn. Dergelijke structuren zouden kunnen leiden tot een geheel nieuwe benadering van organische chemie. Waterstofopslag is een potentiële toepassing. Nieuwe mogelijkheden voor chemische synthese zijn ook mogelijkheden genoemd in het artikel. Spannende dingen.
