Chimica organica “Esotica”

Ogni studente di chimica sa perfettamente che l’atomo del Carbonio (C) è in grado di formare quattro legami covalenti semplici con altrettanti atomi di carbonio o atomi differenti.

Nessuno si aspetterebbe una qualunque scoperta scientifica che possa dimostrare un comportamento diverso da questo.

Invece alcuni studi recenti da parte di alcuni chimici tedeschi, hanno dimostrato che l’atomo di Carbonio, in opportune condizioni, è in grado di formare sei legami covalenti semplici con altri sei atomi di carbonio tetravalenti. La notizia di questa scoperta è stata pubblicata sulla rivista “Angewandte Chemie” da Moritz Malischewski e Konrad Seppelt, chimici della Freie Universitaet di Berlino. In tale articolo, gli autori, dimostrano che, in determinate condizioni, il carbonio può formare composti, definiti “esotici”, per cui si potrebbero apportare delle correzioni nei libri di chimica.

Possiamo comprendere l’importanza di questa scoperta se andiamo a considerare che la tetravalenza del Carbonio sia alla base della chimica organica e di tutte le biomolecole. Il petrolio, il metano (CH₄), sono tutti composti che studiamo e che sono costituiti da catene di carbonio tetravalente.

E invece, in certe condizioni, il carbonio riesce a legarsi ad altri sei atomi di carbonio tetravalenti, formando una molecola a struttura piramidale, in cui al vertice abbiamo questa nuova e incredibile molecola, come potete ben vedere nell’immagine sottostante.

Questa scoperta, in realtà, non è così recente come pensiamo, poiché fu realizzata nel 1973 da una coppia di chimici H. Hogeveen e P.W. Kwant, dell’Università olandese di Groningen, studiando l’esametilbenzene, un composto formato da un anello benzenico a sei atomi di carbonio, ognuno dei quali ha come sostituente un metile.

I due chimici olandesi riuscirono a ionizzare questa molecola e osservarono che, assumendo un eccesso di carica positiva, collassava su se stessa formando una piramide.  Da allora nessuno è riuscito più a riprodurla, fino ad oggi.

La complessità di questa struttura sta nella sua instabilità, e nella sua formazione solo a temperature molto basse e con liquidi estremamente acidi.

I due chimici tedeschi però sono riusciti a trovare un acido abbastanza potente che ha permesso di ottenere alcuni milligrammi di cristalli di questo composto esotico, lo stesso scoperto molti anni fa. La conferma della sua esistenza è stata ottenuta utilizzando una tecnica analitica a raggi X.

Il composto è stato chiamato Esametilbenzene pentagonale – piramidale catione, e cambierà per sempre il nostro modo di studiare la chimica organica.

Elisa D’Angelo V D BA