Molecular Structure and Packing of Platinum(II) Complexes with S-donor Ligands in the Solid State An X-ray Crystallographic Study

Abstract: Popular Abstract in Swedish All materia består av atomer. Avhandlingen du just nu läser är uppbyggd av atomer; till och med du själv är uppbyggd av atomer. En kemist är intresserad av vilka atomer som hänger ihop för att bilda molekyler och hur dessa molekyler kan sammanfogas till fasta material. Man kan likna det vid att molekylerna är en byggsten som då de sammanfogas bildar en byggnadskonstruktion, ett material. Molekylerna har ett visst utseende, molekylstrukturen, och materialets utseende kallas i dessa sammanhang, kristallstruktur. Molekyler är oftast väldigt små (en molekyl av vanligt socker är t.ex. ungefär 0.000000001 m lång); de är så små att man inte kan se dem i ett vanligt ljusmikroskop. Istället för vanligt ljus måste man använda röntgenstrålning. En förutsättning för att kunna se molekylerna med röntgenstrålning är att de är regelbundet ordnade i tre dimensioner. En sådan regelbunden organisation finns i kristaller, och de molekyler man vill studera måste alltså bilda en kristall för att man ska kunna se dem med röntgenstrålning. Metoden att avända röntgenstrålning kan jämföras med det vanliga ljusmikroskopet, men det finns inga linser som kan böja strålningen tillräckligt för att få en bild; därför använder man istället datorer som simulerar en lins och man kan räkna ut var atomerna i molekylen, och i hela kristallen, finns. De molekyler jag intresserat mig för, och som redovisas i denna avhandling, är metallkomplex. Dessa består av en metall omgiven av molekyler eller joner som binder till metallen. Dessa omgivande molekyler och joner benämns ligander. I de föreningar jag studerat är metallen platina. I det arbete som presenteras i avhandlingen har jag undesökt ett antal molekyler med röntgenstrålning. Förutom att ge en detaljerad bild av hur molekylerna ser ut, får man också en bild av hur de sammanfogas i kristallen vilket gör det möjligt att studera vilka delar av molekylen som svagt binder till andra molekyler - hur de växelverkar med varandra - och på vilket sätt det förändras när temperaturen eller trycket ändras. Med hjälp av en databas har molekylerna och deras sätt att packa sig i kristallen jämförts med andra besläktade föreningar. Molekyler kan växelverka med varandra på flera sätt. Är de laddade, dras olika laddningar till varandra. Väteatomer kan växelverka med andra atomer och bilda vätebindningar. Jag har särskilt studerat s.k. svaga vätebindningar där väteatomen är bunden till en kolatom. Också aromatiska system (stabila elektronrika delar av molekylerna) kan interagera med varandra. Kunskap om hur molekyler växelverkar är värdefullt. Den gren av kemin som studerar hur molekyler växelverkar med varandra för att bygga upp större enheter, supramolekyler, benämns supramolekylär kemi. En kristall kan anses vara en supramolekyl eftersom molekylerna organiserar sig på ett särskilt sätt utifrån hur de bäst växelverkar med varandra och tillsammans bygger upp kristallen. Sådan kunskap har tillämpningar inom läkemedelskemin och katalys såväl som inom elektrokemi och för konstruerandet av s.k. molekylära maskiner. Att utforska naturen är ett pusselbyggande och man behöver många pusselbitar för att förstå helheten. Detta avhandlingsarbete kan bidraga med en pusselbit till bätte förståelse för platinaföreningars egenskaper och struktur, och för hur molekyler växelverkar med varandra.