“Strong yet gentle” klinkt als een advertentie voor wasmiddel, maar het beschrijft perfect carborane, een nieuw zuur dat een van de sterkste ooit gesynthetiseerd is. In tegenstelling tot de meeste zuren, is het niet corrosief, en daarom kan het veiliger zijn om te gebruiken en gemakkelijker op te slaan. Het superzuur is gebruikt om nooit eerder gezien ionen van koolstof te creëren en kan uiteindelijk nuttig zijn voor het raffineren van aardolie.
chemici realiseerden zich 30 jaar geleden dat een molecuul genaamd carboraan een superb zuur zou maken. Het enige wat ze moesten doen was een proton toevoegen aan carborane ‘ s negatief geladen ion (CB11H6X6-, met X Cl of Br). Maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan; een team onder leiding van Christopher Reed, een chemicus aan de Universiteit van Californië, Riverside, probeerde het al meer dan 10 jaar, maar faalde altijd. Het probleem was dat het zuur zijn proton weg gaf aan (of, zoals chemici zeggen, “geprotoneerd”) elk oplosmiddel waarin ze het maakten. Zodra ze op het idee kwamen om het onder ultradry omstandigheden te maken, hield het molecuul zijn extra proton. Zoals verwacht was het nieuwe zuur ongeveer een miljoen keer sterker dan zwavelzuur, de traditionele scheidslijn tussen zuren en superzuren.
het probleem met de meeste superzuren is dat ze zeer corrosief zijn; ze geven niet alleen een proton weg aan andere moleculen, maar gaan verder om ze uit elkaar te scheuren. Carborane wordt echter extreem inert na het weggeven van zijn proton. Reed en zijn groep demonstreerden dit door het te gebruiken om “buckyballs”, fragiele, voetbal-balvormige koolstofmoleculen te ioniseren. Elke eerdere poging om buckyballs te protoneren had de moleculen vernietigd, maar het carboraanzuur slaagde, waardoor het Magenta buckyball poeder in een rood zout de kleur van Bordeaux veranderde, meldt het team in het 7 juli-nummer van Science.
andere chemici zeggen dat het nieuwe zuur waarschijnlijk nuttig is. “Het grote plaatje is dat nu alles kan protoneren”, zegt Yves Rubin, een fysisch organisch chemicus aan de Universiteit van Californië, Los Angeles. In de aardolie-industrie kan carboraan olie verfijnen om het octaangehalte te verhogen, een proces dat meestal sterke en corrosieve zuren vereist. Voor academici kan het een manier zijn om een “momentopname” van kortstondige tussenproducten van chemische reacties te stabiliseren en te geven. “Ik denk dat het de standaard wordt van niet-reactieve zuren”, zegt Rubin.
gerelateerde sites
The Reed group homepage
meer over buckyballs