De nikkelburger: nikkel is hier zwart, goud goudkleurig. De groene stippen zijn chloor, als tegenionen voor het goud.

UvA-onderzoekers hebben een organisch ligand gemaakt dat tegelijk een goud- én een nikkelion kan binden. Twee van die liganden blijken een sandwich te kunnen vormen met bijzondere katalytische eigenschappen, zo valt te lezen in Angewandte Chemie.

Bijzonder is ook dat twee bachelorstudenten, Dieuwertje Modder en Eva Blokker, zijn opgevoerd als co-auteur. “Iedereen die concreet aan ons onderzoek bijdraagt is in een publicatie het vermelden waard”, zo licht laatste auteur Jarl Ivar van der Vlugt toe.

De ‘aurophilic nickelaburger with redox-active ligands on the side’, zoals de Amsterdammers hun broodje overgangsmetaal omschrijven, borduurt voort op de zogeheten PNO-liganden die ze eerder ontwikkelden. Deze organische verbindingen hebben twee mogelijke bindingsplekken voor metaalionen; de ene bestaat uit een fosforkern, de andere uit een stikstof- en een zuurstofatoom die vlak naast elkaar liggen.

De eigenschappen van die bindingsplekken zijn nogal verschillend. Als ze kunnen kiezen tussen goud- en nikkelionen kiezen de P’s, omschreven als ‘zacht’, bij voorkeur Au+. De ‘harde’ NO-plek prefereert Ni2+. Dat ion heeft bovendien de neiging zich door twee van die NO’s te omringen, zodat je een sandwich van twee Au+ en één Ni2+ tussen twee liganden krijgt.

Het blijkt ook nog mogelijk een van de twee Au+-ionen er achteraf tussenuit te halen waarna het andere goudion eveneens wordt gesandwiched maar dan tussen de twee P’s.

Het is al gelukt beide varianten te laten uitkristalliseren, waarna röntgendiffractiemetingen bevestigden dat de moleculen er echt zo uitzien als geschetst.

De metaalionen zitten zo dicht bij elkaar dat hun D-orbitalen elkaar gaan overlappen en elektronen aan elkaar en aan de liganden kunnen doorgeven. Voor de combinatie nikkel/goud is dat vrijwel nooit eerder vertoond. Het lijkt de voornaamste reden dat je bijzondere katalytische eigenschappen mag verwachten. Om te beginnen blijkt het complex met twee Au+’en efficiënt bindingen tussen koolstof en een halogeen te kunnen activeren, en zo bijvoorbeeld benzylbromide te kunnen omzetten in 1,2-difenylethaan.

Ongetwijfeld kun je er nog veel meer mee maar dat moet nog worden uitgezocht.

bron: UvA