Een belangrijke moleculaire bouwsteen in de fosforchemie was ongrijpbaar, tot nu. Onderzoekers van de Universiteit van Hawaï in Mānoa hebben een eenvoudige en veelzijdige manier ontdekt om het Hückel aromatische cyclotrifosfazeenmolecuul samen met zijn isomeer (dat dezelfde molecuulformule heeft, maar verschilt structureel).

Volgens het onderzoeksteam en de auteurs, professor Ralf I. Kaiser, afdeling Scheikunde van UH Mānoa, postdoctoraal onderzoeker Cheng Zhu, gastonderzoeker André K. Eckhardt, postdoctoraal fellow Alexandre Bergantini, postdoctoraal onderzoeker Santosh K. Singh, en professor Peter R. Schreiner van de Justus Liebig University Giessen in Duitsland - de studie gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang staat voor fundamenteel chemisch onderzoek naar chemische binding en moleculaire structuur. Het benadrukt de verschillen en overeenkomsten tussen aromatische anorganische en organische verbindingen.

Onderzoekers zeiden dat dendrimeren (herhaaldelijk vertakte moleculen) op basis van het cyclotrifosfazeenmolecuul dat in dit onderzoek is gedetecteerd, kunnen worden gebruikt in nanomaterialen, dragers van biomoleculen, chemische sensoren, antibacteriële middelen, herbruikbare katalysatoren, en medische beeldvormingsmiddelen.

Sleutel ontdekking

Kaiser en Zhu schetsten dat het cyclotrifosfazeenmolecuul en zijn Dewar-benzeen-type isomeer werden bereid in lage temperatuurmatrices van ammoniak en fosfine-ijs blootgesteld aan ioniserende straling. Met behulp van UH Manoa W.M. Keck Research Laboratory in de geavanceerde foto-ionisatie van de astrochemie, massaspectrometrische apparaten, beide soorten werden geïdentificeerd, opgemerkt, en geanalyseerd. Dit kan momenteel niet worden bereikt met traditionele synthetische technieken.

"De bevinding helpt om de elektronische structuur en chemische binding van exotische anorganische moleculen te begrijpen en hoe ze zich verhouden tot hun klassieke organische tegenhangers, ' zei Zhu.

Volgende stappen

Kaiser en Zhu zeiden dat ze van plan zijn om meer exotische isomeren te identificeren, zoals een hoge energiedichtheid, hexa-atomaire prismatische moleculen die fosfor en stikstof bevatten. Onderzoekers zeiden dat deze computationeel zijn voorspeld, maar zijn nog niet experimenteel ontdekt.