Tarih: 01.10.2005
Kategori: Kimya Dükkanı Kimya Dükkanı İlginç Kimya Makaleleri
13197 kez okundu.

Hidronyum İyonunun Benzen İçindeki Yapısı

Gerçekten ilginç bir makale mi bilemiyorum ama nanotüplere, total sentezlere ve mantık kapılarına (logic gates olmakta ingilizcesi) bulanmış bir bilimsel dergi denizinde Hidronyum İyonunun Benzen İçindeki Yapısı diye bir makaleye rastlamak sevindirdi doğrusu..Öyle ya, başlığını okuduğunuzda size pek birşey ifade etmeyen ve dolayısıyla karmaşıklık karizması yaparak prim yapmaya çalışan binlerce makale arasında hala böyle temel (fundamental) bir konuda hem de JACS gibi bir dergide yayımlanmış bir makaleyi okuyordum..

Neyse çok uzatmadan konumuza dönelim. Bildiğimiz gibi asit (H⁺) katalizörlüğünde gerçekleşen tepkimeler gerek anorganik gerekse organik kimyada pek yaygındır. Çözücümüz su olduğunda H⁺'nın yapısı hakkında pek sıkıntımız yok..Biliyoruz ki önce suyla kovalent bağ yaparak ünlü hidronyum iyonunu (H₃O⁺) oluşturur; sonra da değişik sayıda su molekülüyle etkileşerek H₅O₂⁺, H₉O₄⁺ gibi iyonları... Ama iş organik çözücülere gelince durum biraz daha karışır.. Eğer çözücümüz eter, alkol, keton gibi oksijen taşıyan bir çözücüyse (aminlere değinmeye gerek duymuyorum) hala sorun yoktur, çünkü proton'un bu tür çözücülerle nasıl etkileştiğine dair yeterli bilgimiz mevcut.. İşte sorun bu noktada, çözücümüz arenler, halokarbonlar gibi zayıf donör özellikte bir bileşik olduğu zaman başlar...

Bu makalenin yazarları da bir gün oturmuş çaylarını içerlerken hararetli bir tartışmaya girişmişler. Sorun hidronyum iyonunun benzen içinde nasıl bir yapıda olacağıymış. Öyle ki bir süre sonra her kafadan bir ses çıkmaya, herkes farklı farklı şeyler söylemeye başlamış. Sonunda içlerinden biri dayanamayıp, yahu arkadaşlar bu o kadar zor bişey diil, neden deneyini yapıp görmüyoruz, demiş. Bunun üzerine herkes kendi söylediği üzerine iddaa oynayıp sonucu beklemeye başlamış...

İşe önce benzen içinde 0,01 molarlık H₃O⁺ çözeltisi hazırlamakla başlamışlar. Bunu yapmak için de aynı eşdğerlikte suyu ve H(CHB ₁₁Cl₁₁) formüllü karboran asidini benzen içinde karıştırmışlar. Bu asidi seçmelerinin sebebiyse hem bilinen en kuvvetli Bronsted asidi olması (ki ben de yeni öğrendim), hem de anyonunun büyüklüğünden dolayı katyonun bu anyonla minimum etkileşerek çözücü molekülleriyle daha fazla etkileşim içersinde olmasıymış. Doğru ya amacımız hidronyum iyonunun benzenle nasıl etkileştiğini görmek...

Bundan sonra yaptıkları şey çözeltiyi kristallenmeye bırakmak olmuş..Ve belli bir süre sonra [H₃O⁺][CHB₁₁Cl₁₁].4C₆H₆ formüllü tek-kristalleri (single crystal)elde etmişler.. Sonra gelsin X-ışını kris..Bu X-ışını resimlerinden de görmüşler ki bu hidronyum iyonunun üç hidrojeni üç tane benzen molekülünün pi elektronlarıyla etkileşim halinde..

Makalenin en güzel tarafı bundan sonra amcaların kuramsal hesaplamalar yaparak bunları ölçülen IR (kızılötesi) değerleriyle karşılaştırmaları.. Ve tüm bulgular bu hidronyum-benzen etkileşimi doğrular nitelikte...Zaten benzer bi etkileşim Ag⁺ iyonlarıyla benzenin pi elektronları arasında daha önce de gözlenmiş..

Son olarak suyun eşdeğerliğini karboran asidinin iki katı yaptıklarında, yine benzer şekilde H₅O₂⁺ iyonunun varlığını ve bunun bir adet benzene koordine olduğunu gözlemlemişler...Tüm bunların bir diğer önemi de biyolojik açıdan... Yani hepimiz gayet hidrofobik olan hücre zarından bir sürü iyonla suyun gayet rahat geçtiğini biliriz..Ama bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği belli değil ve aromatik halkalarla olan bu tür pi etkileşimleri bunu açıklamakta faydalı olabilir..(diye sonlandırmışlar sevgili yazarlarımız..)

Makalemize buradan ulaşabilirsiniz..

Üye Yorumları

Yazar	Mesaj
ogurel	Tarih: 20.06.2007 vayy beeee!!!!