苯（C6）是我绝望之举，也是我的突破口——
我的复杂性罗盘符号背后的故事

Aromatizität - Der Schlüssel zur Stabilität von Benzol

Es dauerte eine Weile, ehe ich mich in die relevante chemische Literatur eingelesen hatte und herausfand, dass Benzol eine einzigartige Eigenschaft besaß, die es von allen Molekülen unterschied, die ich vorher untersucht hatte. Benzol ist aromatisch. Was bedeutete das?

Als Benzol entdeckt wurde, kannten Chemiker lediglich Moleküle, die  aus Ketten von Kohlenstoff und anderen Atomen bestanden. Benzol jedoch wies einige Eigenschaften auf, die sich die Chemiker nicht erklären konnten. Nach Jahren der Forschung hatte August Kekulé schließlich einen Tagtraum (eine Schlange, die sich in den eigenen Schwanz biss), der eine grundlegende Revolution einläutete: Sein Traum brachte ihn dazu, die Hypothese aufzustellen, dass Benzol ein Ring von Kohlenstoffatomen war und eben keine Kette. Diese Ringstruktur von Benzol konnte später nachgewiesen werden, was das gesamte Verständnis von molekularer Chemie revolutionierte und Kekulé den Nobelpreis einbrachte.

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Bei Benzol führt diese Ringstruktur zu einem ganz besonderen Phänomen. Die Kohlenstoffatome im Molekül teilen sich ihre Bindungselektronen nicht nur mit ihrem Nachbaratom, wie es sonst der Fall ist. Vielmehr werden im Benzolmolekül diese Elektronen mit dem gesamten Molekül geteilt! Alle Kohlenstoffatome steuern ihre Bindungselektronen zu einem gemeinsamen delokalisierten Ring von Elektronen bei, der sich über das gesamte Molekül verteilt. Dies hat enorme Auswirkungen: Da sich alle Atome diese Elektronen teilen wird das Molekül in seiner Gesamtheit erheblich stabiler als vergleichbare Ringmoleküle, bei denen die Elektronen lokalisiert zwischen einzelnen Atomen bleiben. Tatsächlich war dieses Phänomen so besonderes, dass es einen besonderen Namen erhielt. Moleküle mit solcherart delokalisierten Elektronenringen nennt man aromatisch. 

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In meinen Experimenten zeigte sich, dass Benzol wegen dieser Aromatizität so stabile Bindungen hatte, dass es nicht besonders stark mit der Oberflüche reagierte. Es war nicht bereit, seine eigenen Bindungen zu öffnen, um neue sogenannte kovalente Bindungen mit der Oberfläche einzugehen. Deshalb sah ich in meinen Messungen keine Veränderungen, denn meine Apparatur schaute vor allem darauf, wie sich die Oberfläche verhielt. Benzol bevorzugte es, in seiner Ringstruktur zu bleiben, und gewissermaßen "lose" auf der Oberflüche zu liegen, während alle anderen nicht-aromatischen Moleküle so stark mit der Oberflüche reagierten, dass sie selbst und die Oberfläche sich dabei veränderten. 

Ab diesem Zeitpunkt konnte ich systematisch den Einfluss von Aromatizität auf die Wechselwirkung zwischen Molekülen und Oberflächen untersuchen. Und dies leitete fortan meine gesamte weitere Dissertation...

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Vielleicht ahnen Sie bereits, warum dieses Phänomen für mich solche Bedeutung über die Physik hinaus erlangte:

Moleküle, die ihre Elektronen für einen gemeinsamen Bindungsring zur Verfügung stellen sind stabiler als Moleküle, die dies nicht tun. Der gemeinsame Ring verleiht Benzol seine Stabilität, seine Kraft. Und: Diese Ringstruktur wurde in einem Traum entschlüsselt und veränderte die Chemie für immer. Es war nicht nur ein Ergebnis rationaler Analyse, sondern auch eine Eingebung kreativer Intuition.