Por muitos anos foi admitido que o átomo de carbono faz apenas quatro ligações devido ao fato de ter apenas quatro elétrons compartilháveis disponíveis. Mas isto é passado. Cientistas alemães da Universidade Livre de Berlin provaram que o composto hexametilbenzeno pode conter um carbono com 6 ligações. Mas esta descoberta nos faz voltar à Alemanha da década de 1970.
 |
| Fig 1. Representação da molécula de hexametilbenzeno. Cada vértice do hexágono refere-se a um átomo de carbono e, em cada vértice, outro carbono (com três hidrogênios ligados), se liga ao hexágono. Fonte: http://socientifica.com.br/2017/01/carbono-visto-em-ligacao-com-seis-outros-atomos-pela-primeira-vez/ |
Em 1973, um grupo de pesquisadores alemães, liderados por H. Hogeveen, fez algumas observações interessantes sobre uma molécula denominada hexametilbenzeno, que em sua configuração estável encontra-se na forma de seis átomos de carbono em um arranjo de anel hexagonal plano. Estes mesmos pesquisadores propuseram que, teoricamente, seria possível criar uma molécula de carbono com seis ligações utilizando o hexametilbenzeno. Para isso, seria necessário remover dois elétrons da molécula que mudaria drasticamente sua forma. Pelos cálculos, a molécula de hexametilbenzeno se rearranjaria em uma forma piramidal, onde um átomo de carbono estaria ligado a outros seis carbonos. Mas, naquela época, nada pode ser confirmado experimentalmente.
 |
| Fig 2. Cátion hexametilbenzeno(C6(CH3)62+) estrutura piramidal instável. O carbono marcado em vermelho faz seis ligações. Fonte: http://www.sciencealert.com/forget-what-you-learned-in-high-school-this-new-carbon-molecule-has-6-bonds |
Mais de 40 anos depois, os pesquisadores da Universidade Livre de Berlim, liderados por Moritz Malischewski, retomaram o estudo, tentando sintetizar a molécula de hexametilbenzeno para confirmar sua estrutura. O composto é estável somente em um meio ácido extremamente potente.
Após a cristalização da molécula, um mapa 3D da estrutura foi gerado usando raio-X, no qual o padrão de sua difração confirmou a forma piramidal de cinco lados. Para que houvesse a mudança estrutural, a molécula se colapsou em si, e um átomo de carbono saiu do anel planar hexagonal tomando lugar logo acima, formando uma pirâmide com cinco lados. O carbono no topo da pirâmide está ligado a seis outros carbonos, sendo 5 átomos no anel planar (base da pirâmide) e um acima dele (formando um radical metil -CH3).
É importante ressaltar que quando os pesquisadores mediram as ligações químicas da molécula, estas eram mais longas que as típicas ligações entre carbonos, o que significa que elas são também mais fracas, tornando esta molécula instável, existindo apenas em baixas temperatura e em líquidos extremamente ácidos.
Referências:
MALICHEWSKI, M., SEPPELT, K. Crystal Structure Determination of the Pentagonal-Pyramidal Hexamethylbenzene Dication C6(CH3)62+. Angewandte Chemie International Edition 2017, v. 56, p. 368-370. DOI: 10.1002/anie.201608795
Postar um comentário