Unos investigadores han logrado fabricar un cristal que contiene un enlace poco común entre el uranio y el carbono.
En una molécula, los átomos permanecen unidos gracias a sus electrones. Según la manera en que interactúan, pueden formar enlaces simples, dobles o triples. No todos son iguales, especialmente cuando interviene un metal.
Distribución de los 92 electrones del átomo de uranio en sus diferentes capas electrónicas.
Crédito: Pumbaa, basándose en Greg Robson / Wikimedia Commons — CC BY-SA 2.0 UK.
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Los químicos saben desde hace mucho tiempo crear ciertos enlaces triples entre el carbono y los metales. Pero con el uranio, un metal pesado, tenían muchas más dificultades para obtener un tipo particular de enlace, llamado «carbeno de Fischer». Ya se conocían otros enlaces entre el uranio y el carbono, pero esta forma concreta se resistía a los intentos de fabricación.
Un equipo internacional encontró finalmente una solución. Los investigadores hicieron reaccionar una sustancia que contenía uranio con otra capaz de aportar carbono. Obtuvieron un polvo rojo y después pequeños cristales. Las moléculas fabricadas contienen dos átomos de uranio unidos por un grupo que incluye carbono y nitrógeno.
Estos cristales permitieron examinar la estructura del compuesto mediante rayos X. Así, los investigadores midieron la posición de los átomos y la distancia muy corta entre el uranio y el carbono. Pero esto no bastaba para conocer exactamente la naturaleza de su enlace.
Por ello, estudiaron la distribución de los electrones mediante otras mediciones y cálculos informáticos. El resultado confirma una interacción que presenta las características de un enlace triple.
¿Por qué requirió tanto trabajo este descubrimiento? Ya se habían observado enlaces triples entre el uranio y el carbono en situaciones muy particulares, por ejemplo, a temperaturas extremadamente bajas. En este caso, los investigadores pudieron aislar un compuesto sólido y estudiarlo con métodos habituales de laboratorio.
El descubrimiento permite sobre todo comprender mejor cómo se une el uranio a otros elementos. Esto es importante para estudiar los metales pesados de su familia, cuyos electrones a veces se comportan de forma distinta a los de los metales más comunes.
Ahora los investigadores examinarán las posibles reacciones de este compuesto e intentarán fabricar otras moléculas del mismo tipo. Ya cuentan con un nuevo ejemplo concreto para comprender enlaces químicos que, hasta ahora, eran especialmente difíciles de estudiar.