Wider den Zerfall: Neuer Baustein für Chemie entwickelt
Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat ein bisher unerreichtes Ziel der Chemie verwirklicht: Es stellte das erste Molekül auf Basis von Atomen des Halbmetalls Antimon her, das dreifach positiv geladen ist. Solch hoch geladene Moleküle zerfallen normalerweise schnell, da sich Ladungen gegenseitig abstoßen. Auch die offene Struktur ist besonders: Metallatome sind selten so angeordnet, da ringförmige Strukturen typischerweise stabiler sind. Entsprechende Moleküle konnten Forschende bisher nur mit einfach positiver Ladung nachweisen.
Ein Hilfsmolekül hält das System zusammen
Die drei Antimon-Atome werden von Bis(phosphan)-Liganden von außen „gestützt“. Sie verteilen die hohe elektrische Ladung und verhindern so, dass sich die Antimon-Atome gegenseitig abstoßen. „Somit bleibt das Molekül trotz seiner inneren Spannung stabil genug, um es in Kristallform isolieren und untersuchen zu können“, erklärt Professorin Stefanie Dehnen vom Institut für Nanotechnologie (INT) am KIT. Insgesamt verhält sich der neuartige chemische Baustein dennoch sehr reaktiv. Die komplizierten Bindungsverhältnisse konnte Professor Florian Weigend vom Institut für QuantenMaterialien und Technologien am KIT mittels theoretischer Studien aufklären.
Die Arbeit eröffnet neue Forschungsfelder für die Molekül- und Materialwissenschaften. Antimon-Verbindungen sind beispielsweise für die Entwicklung neuer thermoelektrischer Materialien interessant, die man für die Erzeugung von Strom mittels Temperaturdifferenz nutzen kann.
„Unsere Ergebnisse dürften eine breitere interdisziplinäre Erforschung von Systemen mit Atomen schwerer Elemente wie Antimon anregen. Wir sind gespannt, was noch kommt!“, so die Erstautorin Professorin Moumita Majumdar vom Indian Institute of Science, Education and Research in Pune, die kürzlich zur „International Associated Researcher“ am INT ernannt wurde.
iha, 29.04.2026