Bindingen in polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAKs) verschillen slechts subtiel van elkaar. Als je die verschillen kunt detecteren, geeft dat inzicht in de aromaticiteit en reactiviteit van deze moleculen.
De onderzoekers bestudeerden met AFM de sterkte van afzonderlijke bindingen in dit type moleculen, die gerelateerd is aan bindingslengte en verschillende moleculaire eigenschappen. Zij gebruikten een atoomkrachtmicroscoop met op het uiteinde van de naald een enkel CO-molecuul. Dit CO-uiteinde is ideaal om erachter te komen hoe een molecuul, inclusief de bindingen, er uitziet. Met de punt kan men zelfs het verschil zien tussen bindingen die slechts 3 picometer van elkaar verschillen.
- AFM-binding.jpg (64.8 KiB) 251 keer bekeken
De CO-punt registreert de lengte en de elektronendichtheid van de chemische bindingen. In een sterke binding is de elektronendichtheid hoger en dat leidt tot een sterkere Pauli-repulsie van de punt. De microscoop meet die repulsie en laat een hogere bindingsorde zien als een extra heldere binding. In principe is de sterkte van bindingen bestuderen aan de hand van de elektronendichtheid niets nieuws: de elektronendichtheid in moleculen kan tegenwoordig routinematig worden bepaald met röntgendiffractie aan éénkristallen. Het verschil met de nieuwe methode is dat bij röntgendiffractie slechts een gemiddeld beeld wordt verkregen, uitgemiddeld over alle moleculen in het bestudeerde kristal. Bij AFM wordt slechts één molecule tegelijk gemeten.
Naar C2W, zie ook daar om verder te lezen.
Publicatie:
Gross, L. et al. Bond-Order Discrimination by Atomic Force Microscopy Science 2012, 337, 1326-1329, DOI: 10.1126/science.1225621
