Karbon-Karbon Kovalent Bağlarının Bilinenden Çok Daha Esnek Olduğu Keşfedildi
Hokkadio Üniversitesinde bir araştırma grubu karbon-karbon kovalent bağlarının ışık ve ısıya genişleyerek ve büzülerek tepki gösterdiğini başarıyla gösterdi. Karbon-Karbon bağlarının bu beklenmedik esnekliği organik bileşiklere yeni özellikler kazandırabilir.
Sabit ve güçlü olan Karbon-Karbon(C-C) kovalent bağları, organik ve biyolojik bileşiklerde en temel yapılardır. Onların doğasını anlamak, kimyasal olgular hakkındaki bilgimizi geliştirmek için çok önemli.
Genellikle C-C bağı uzunluğu neredeyse sabittir. Ancak araştırmacılar bu çalışmayı, aşırı derecede uzun C-C bağlarının zayıf olduğu ve bu nedenle dış uyarıcılara yanıt olarak genişleyebileceği veya büzülebileceği öncülüne dayanarak yürüttüler. Grup, ışığa maruz kaldığında kafes benzeri yapılar oluşturmak için halkalanan bileşikler tasarladı ve bunları sentezledi. Yapısal dönüşümün bileşiklerin çekirdeklerindeki C-C bağlarının uzunluğunu nasıl etkilediğini incelediler.
Araştırmacılar çekirdekteki C-C tekli bağlarının esnekliğine bağlı olarak foto-halkalaşma sırasında büzüldüğünü buldular. Ayrıca halkalaşmanın ısı ile tersine çevirilebileceğini ve böylece bileşikteki C-C bağlarının genişleyerek bileşikteki ilk hallerine geri döndüğünü de buldular. Bileşiklerin tekli kristallerini analog olarak kullanmak, araştırmacıların C-C bağındaki esneklikleri doğrudan gözlemlemelerini ve yapılarını ayrıntılı olarak kolayca açıklamalarını mümkün kıldı.
İlk kez C-C bağlarının genişleme ve büzülme süreci doğrudan gözlemlendi. Bilim adamları bunun, C-C bağlarının belirli bir sınırda uzatıldığında esneklik kazandığı ve bağlanma enerjisinin azaldığı yeni bir olgu olduğu sonucuna varmışlardır. Dahası, bileşiğin yükseltgenme potansiyelinin, aşırı derecede uzatılmış C-C bağının genişlemesi ve büzülmesinden dolayı 1 volttan daha fazla değiştiği gösterildi, bağın esnekliğine bağlı olan yeni bir özellik öne sürülmüş oldu.
Araştırmacılar, daha uzun bağları olan C-C bileşiklerinin sentezlenmesinin, eşsiz tepkilere veya özelliklerinde büyük değişiklikler yoluyla daha fazla fonksiyona yol açabileceğini söylüyor. Bu zorlu araştırma, tekli C-C bağı uzunluğu rekorunu kırmayı hedeflemiştir, yeni bir tepki yöntemiyle etkinleştirilip devre dışı bırakılabilen materyallerin geliştirilmesinde rol oynamıştır.
Araştırmacılar Hokkaido Üniversitesinin Kimya Bölümünden; Takuya Shimajiri, Profesör Takanori Suzuki ve Doçent Yusuke Ishigaki’dir. Çalışmalarının sonuçları 30 Eylül 2020’de Angewandte Chemie International Edition’da yayınlanmıştır. Bu çalışma, grubun standartta 0.154 nanometre olan C-C bağına karşın 0.18 nanometreden fazla C-C bağına sahip bir organik bileşik sentezleyerek rekora ulaştığı 2018’deki çalışmalarının devamıdır.
Kaynak : sciencedaily.com
