Odkrili novo sendvič spojino z berkelijem

Raziskovalci z Berkeleya so odkrili novo molekulo, v kateri so atomi berkelija. Gre za težak radioaktivni element brez stabilnih izotopov. Najlažje je sintetizirati njegov izotop ²⁴⁹Bk, ki ima razpolovno dobo 330 dni. Prav ta izotop so raziskovalci uporabili za izdelavo nove "sendvič" spojine, v kateri je berkelij ujet med dva obroča ciklooktatetraena v ionski obliki. Struktura nove spojine berkelocen je podobna uranocenu.

Zgodovina tovrstnih sendvič spojin sega v 50. leta minulega stoletja, ko sta Peter Pauson in Thomas J. Kealy z Univerze Duquesne prva sintetizirala ferocen in to tudi objavila. Predhodne sinteze so bile namreč slučajne, avtorji pa se pomena niso zavedali. Tudi Paulson in Kealy sta ferocen sintetizirala po naključju, ko sta želela z železovim kloridom katalizirati reakcijo, v kateri je bil udeležen tudi ciklopentadienilni anion. A namesto pričakovanega produkta sta dobila rumeno-rdečo snov, ki je bila nadvse stabilna. Ferocen so sestavljale molekule, v katerih je bil med dva ciklopentadienilna obroča ujet železov atom. Odkritje te spojine je odprlo nov pogled na kemijske vezi, saj železov atom ne tvori očitne vezi z nobenim atomom ogljika, temveč njegove orbitale enakomerno reagirajo z vsemi petimi atomi ogljika. Rodili so se metaloceni. Dve desetletji so odkrili predstavnika uranocen, kjer imata obroča osem (in ne pet) ogljikovih atomov, mednju pa je ujet uran kot značilni predstavnik aktinidov. Kasneje so sintetizirali še vrsto drugih metalocenov, ki so imeli aktinidno kovino (neodim, terbij, iterbij, torij, protaktnij, neptunij, plutonij).

V isto skupino elementov sodi tudi berkelij, s katerim doslej še niso uspeli sintetizirati metalocena. Sedaj pa so raziskovalci sintetizirali 0,3 miligrama nove spojine, ki so jo poimenovali berkelocen. Ključni izziv pri njegovi pripravi je radioaktivnost kovinskega atoma, zaradi česar so morali delati hitro (in varno). Hkrati so te spojine občutljive in v stiku z zrakom ali vodo razpadejo. Nekaj karakterizacije so izvedli eksperimentalno, za ostale podatke pa se moramo zanesti na simulacije. Te kažejo, da je berkelij v oksidacijskem stanju +4.