Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 127 Issue 23

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (24), 3567 - 3571

Fulleren aus Molybdän

Ein Riesenmolekül aus 132 Molybdän-Atomen
erinnert an einen "Monster-Buckyball"

Die Arbeitsgruppe um den Bielefelder Chemiker Achim Müller, die bereits 1995 mit einem molekularen "Riesenrad" aus 154 Molybdän-Atomen ein großes Ding gedreht hat, hat erneut zugeschlagen: Das neueste Produkt, das die Wissenschaftler aus ihrem "Chemiebaukasten" gezaubert haben, ist eine Kugel aus 132 Atomen des Metalls Molybdän.

Unter seiner Außenhülle versteckt das sphärische Molekül aber noch einen weiteren geometrischen Schatz: Eine Anordnung aus 60 Molybdän-Atomen, die stark dem bekannten C60-Fulleren - auch "Buckyball" oder "Kohlenstoff-Fußball" genannt - ähnelt. Daher gaben die Forscher ihrem Molekül den Namen "Keplerat" - in Anlehnung an das Planetenmodell des Astronomen Kepler, das dieser sich seinerzeit aus ebensolchen Sphären zusammengesetzt dachte. Obendrein sieht die neue Superkugel verdächtig nach der Außenhülle einfacher Viren aus. "Tatsächlich scheint die Natur hier auf ein gemeinsames Bauprinzip zurückzugreifen", sagt Müller - obwohl der Unterschied zwischen den anorganischen Bielefelder Bausteinen und den Eiweißbauelementen der Viren kaum größer sein könnte.

Möglich wurde der neueste Wurf von Achim Müller und seinen Mitarbeitern, weil sie ihrem chemischen Baukasten aus molybdänhaltigen Molekülbausteinen einen hinzuzufügten, der wie ein Oktaeder aussieht, aber in der Äquatorzone fünf statt vier Kanten besitzt. "Pentagonale Bipyramide" nennt man diese Anordnung. Bisher hatten sie vor allem Oktaeder und Tetraeder in ihrem Programm. Die Zahl fünf ist aber wesentlich für den Aufbau kugeliger Strukturen: Das C60-Molekül hat zum Beispiel nur deshalb Fußballgestalt, weil sein Atomgerüst Kohlenstoff-Fünfringe enthält.

Waren die Bausteine erst einmal da, setzten sie sich im Reagenzglas fast von selbst zum Super-Fulleren zusammen - wenn die Reaktionsbedingungen stimmten. "Wichtig ist, das Wachstum rechtzeitig zu begrenzen." Die Bielefelder haben ihre Molybdän-Bausteine daher klug gewählt: Die daraus zusammengesetzten Objekte tragen an ihrer Oberfläche wie Stacheln Sauerstoffatome, die verhindern, daß sich die Bauwerke im Reagenzglas zu noch größeren Aggregaten zusammenlagern. Was man mit dem neuen Monster-Fulleren anfangen kann? "Unsere Kugel ist innen hohl. Wir können vielleicht einen Teil abschneiden, dann hätten wir ein Molekül, das an einen großen Einkaufskorb erinnert" - mit dem man dann zum Beispiel kleinere Moleküle einsammeln könnte.

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