Na łamach prestiżowego czasopisma Angewandte Chemie International Edition (ANIE) ukazała się praca pt. "Bonding in a Crystalline Tri-Thorium Cluster: Not σ-Aromatic But Still Unique" autorstwa dra hab. Dariusza Szczepanika z Zespołu Termodynamiki i Dynamiki Reakcji Chemicznych Wydziału Chemii UJ. Artykuł dokumentuje odkrycie nowego typu wiązania chemicznego występującego w kompleksach zawierających pierwiastki z grupy aktynowców, łączącego w sobie cechy wiązania zdelokalizowanego oraz tzw. wiązania z przeniesieniem ładunku.
W połowie 2021 roku, grupa badawcza kierowana przez Prof. S. Liddla (Uniwersytet w Manchester, Wielka Brytania) zakomunikowała na łamach czasopisma Nature otrzymanie pierwszego na świecie termodynamicznie stabilnego związku chemicznego zawierającego atomy toru rzekomo bezpośrednio związane ze sobą w pierścieniu aromatycznym Th3. Odkrycie to natychmiast okrzyknięto przełomowym ze względu na fakt, iż rozszerza ono zakres występowania zjawiska aromatyczności chemicznej do pierwiastków siódmego okresu. W swojej pracy, dr hab. Dariusz Szczepanik wykazał jednak, że autorzy oryginalnego artykułu błędnie zinterpretowali eksperymentalne dane spektroskopowe (stanowiące jedyny bezpośredni dowód doświadczalny istnienia wiązania Th-Th-Th) oraz użyli niewłaściwych metod obliczeniowych do oceny efektu wiążącego pomiędzy atomami toru. Wyniki bardzo dokładnych obliczeń (metodami relatywistycznej chemii kwantowej) przeprowadzonych przez dr. Szczepanika jednoznacznie wskazują, że atomy toru nie są ze sobą bezpośrednio związane chemicznie, ale wraz z otaczającymi je atomami chloru tworzą unikalne wiązanie zdelokalizowane o wzorze sumarycznym (ThCl2)3. Jak wykazano, to właśnie zdelokalizowane wiązanie z przeniesieniem ładunku pomiędzy atomami toru i chloru, a nie efekt stabilizacji aromatycznej w pierścieniu Th3 (jak twierdzili autorzy pracy w Nature), jest odpowiedzialne za wyjątkową stabilność termodynamiczną zsyntetyzowanego kompleksu. Odkrycie to przyczynia się do lepszego zrozumienia chemii aktynowców i może w przyszłości wspomóc projektowanie nowych stabilnych kompleksów toru. Uzyskane wyniki zostały potwierdzone przez niezależne grupy badawcze, a opublikowany artykuł dr. Szczepanika zyskał status „Hot Paper”. Publikacja dostępna jest w formacie open access. Koszty opublikowania w formule otwartego formatu zostały sfinansowane ze środków Wydziału Chemii w ramach Programu Strategicznego Inicjatywa Doskonałości w Uniwersytecie Jagiellońskim.
Dodatkowo, sylwetka autora i krótka notka na temat jego odkrycia zaprezentowane zostały w osobnym artykule w sekcji Introducing...
Autorowi serdecznie gratulujemy!
Zgodnie z wykazem czasopism naukowych i recenzowanych materiałów z konferencji międzynarodowych Ministerstwa Edukacji i Nauki liczba punktów przypisana czasopismu Angewandte Chemie International Edition wynosi 200 (Impact Factor czasopisma to 16.823).
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202204337
