Onbreekbare chemische binding gekraakt

Schotse chemici zijn er in geslaagd om uranylionen (UO₂²⁺) ergens mee te laten reageren. Ze melden de wereldprimeur deze week in Nature.

Uranium lost in water altijd op in de vorm van UO₂^2+_. Door een samenloop van kwantumeffecten zijn de dubbele uranium-zuurstofbindingen thermodynamisch uitermate stabiel. Om het ion uit een oplossing te krijgen wordt noodgedwongen gebruik gemaakt van liganden die direct aan de uraniumkern binden zonder de U=O-bindingen aan te tasten - dat laatste lukt namelijk toch niet.

Polly Arnold en haar groep (University of Edinburgh) hebben nu iets uitgevonden om de binding dusdanig onder spanning te zetten dat hij bezwijkt. Eerst lat je een organische verbinding (in een commentaar spreekt Nature van een Pac Man-molecuul) het uranylion stevig in de tang nemen. Vervolgens vervang je twee waterstofkernen in dat molecuul, die vlakbij een van de zuurstofkernen van het uranylion zitten, door kalium.

Het gevolg is dat de elektronenwolk van het uranylion uit zijn verband wordt getrokken. De vrije zuurstofkern wordt zo reactief dat hij ‘iets’ kan binden, in dit geval een ter beschikking gestelde SiMe₃-groep. Het leidt tevens tot reductie van de uraniumkern.

De reactie is op zich volslagen nutteloos, maar hij vergroot het inzicht in uraniumchemie. Wellicht lukt het ooit om een reactie te vinden waarme je uranylionen gemakkelijk uit het milieu kunt krijgen, bijvoorbeeld door ze te laten neerslaan als een onoplosbaar zout.

bron: Nature