Logran crear una molécula aromática de silicio tras 50 años de intentos fallidos

Un grupo de investigadores de la Universidad de Saarland logró un avance significativo en el campo de la química al sintetizar pentasilaciclopentadienida, una molécula aromática de silicio que muchos creían imposible de obtener. Este descubrimiento, que se produjo tras casi 50 años de intentos fallidos y especulaciones científicas, fue publicado en la revista Science.

El equipo, liderado por el profesor David Scheschkewitz y su estudiante de doctorado Ankur, en colaboración con Bernd Morgenstern del Centro de Difracción de Rayos X de la misma universidad, sustituyó los átomos de carbono de un compuesto aromático estable por átomos de silicio. Esta modificación permitió la creación de un compuesto que podría abrir la puerta a nuevas posibilidades en la química y la industria.

La importancia de esta investigación radica en que las moléculas aromáticas son fundamentales en la industria moderna, especialmente en la fabricación de plásticos. Según explica Scheschkewitz, "en la producción de polietileno y polipropileno, por ejemplo, los compuestos aromáticos ayudan a hacer que los catalizadores que controlan estos procesos químicos industriales sean más duraderos y efectivos". La diferencia fundamental entre el silicio y el carbono es que el primero es más metálico y no retiene sus electrones con la misma fuerza, lo que podría dar lugar a nuevos tipos de compuestos y catalizadores con propiedades distintas.

La estabilidad de los sistemas aromáticos es lo que hace que esta creación sea un gran desafío. El modelo de referencia, el ciclopentadienilo, está compuesto por cinco átomos de carbono dispuestos en una estructura de anillo plana, lo que contribuye a su notable estabilidad. Para ser clasificado como aromático, un compuesto debe tener un número específico de electrones compartidos distribuidos uniformemente alrededor de la estructura del anillo, de acuerdo con la regla de Hückel.

Durante muchos años, los químicos solo conocían un compuesto aromático basado en silicio. En 1981, se creó el análogo de silicio del ciclopropenio, pero los intentos posteriores de producir sistemas aromáticos más grandes basados en silicio no tuvieron éxito. Sin embargo, este panorama cambió cuando Ankur, Morgenstern y Scheschkewitz lograron sintetizar un anillo de silicio de cinco átomos que mostraba las características definitorias de la aromaticidad.

Este avance no solo representa un hito en la química del silicio, sino que también establece las bases para el desarrollo de nuevos materiales y procesos químicos con aplicaciones industriales potenciales. Tras décadas de búsqueda, los investigadores han dado un paso crucial hacia la expansión de las posibilidades de la química basada en silicio.