Groningen (NL) – Nieuwe hafniumwaterstofverbindingen kunnen zeer efficiënt sterke bindingen in organische moleculen verbreken. Cindy Visser maakte ze tijdens haar promotie-onderzoek.


Voor de katalyse van reacties zijn verbindingen van waterstofatomen en overgangsmetalen zoals hafnium en zirkonium zeer interessant. Cindy Visser maakte moleculen bestaande uit onder meer hafniumatomen en waterstofatomen. Deze verbindingen, moleculaire hafniumhydriden, zijn goed oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals tolueen.
Hafnium neemt een extreme plaats in het periodiek systeem der elementen in. Dit metaal is een van de meest elektropositieve overgangsmetalen. Die eigenschap maakt dat hydriden van hafnium zeer interessante chemische eigenschappen kunnen hebben.
Visser maakte diverse typen hafniumhydriden, waarin twee, drie of vier hafniumatomen onderling zijn verbonden via waterstofatomen. Dat levert een soort halve holle bol op. Bij elk hafniumatoom schermt de verbinding cyclopentadiënyl als een soort paraplu het metaalatoom af van de buitenwereld. Middenin de halve holle bol past als een soort hengsel een butadieengroep.

De gemaakte hafniumverbindingen gedragen zich als moleculen die kunnen oplossen. De structuren vertonen echter ook overeenkomsten met vaste hafniumhydriden, ofwel het metaal waarin waterstof is opgelost. Zo is in één van de molecuulstructuren de afstand tussen twee hafniumatomen, die onderling zijn verbonden via twee waterstofatomen, bijna zo klein als de afstand tussen twee hafniumatomen in vast hafniumhydride. Nog nooit eerder was zo'n kleine afstand tussen twee hafniumatomen in een molecuul aangetoond.
Cindy Visser onderzocht of de diverse moleculaire hafniumhydriden een rol kunnen spelen bij chemische reacties. Dat bleek inderdaad het geval. Ze concludeert dat haar hafniummoleculen en verwante structuren de moeite waard zijn voor verder onderzoek.

Erick Vermeulen