Des chimistes de l’université de Sarre ont créé le pentasilacyclopentadiénure, un analogue du silicium d’un composé aromatique stable, mettant fin à des décennies d’échecs. Cette avancée, publiée dans Science, remplace les atomes de carbone par du silicium dans une structure en anneau de cinq atomes. Cette réussite ouvre des perspectives pour de nouveaux matériaux et catalyseurs dans l’industrie.
Pendant près de 50 ans, des chercheurs du monde entier ont poursuivi une molécule aromatique à base de silicium, essuyant revers sur revers. Désormais, une équipe de l’université de Sarre en Allemagne a réussi à synthétiser le pentasilacyclopentadiénure, un composé doté d’un anneau de cinq atomes de silicium présentant une stabilité aromatique. David Scheschkewitz, professeur de chimie générale et inorganique, a dirigé les travaux avec le doctorant Ankur et Bernd Morgenstern du Centre de services de diffraction des rayons X de l’université. Leur travail remplace les atomes de carbone du cyclopentadiénure — un anneau planaire à cinq carbones réputé pour sa stabilité exceptionnelle — par des atomes de silicium. Les composés aromatiques tirent leur solidité d’électrons répartis uniformément autour de l’anneau, comme l’explique la règle de Hückel, du nom du physicien Erich Hückel. «Pour être qualifié d’aromatique, un composé doit posséder un nombre spécifique d’électrons délocalisés répartis uniformément autour de la structure annulaire planaire, nombre défini par la règle de Hückel », a expliqué Scheschkewitz. La nature plus métallique du silicium fait qu’il retient moins fermement les électrons que le carbone, pouvant donner des composés aux propriétés uniques. De telles molécules pourraient améliorer les catalyseurs dans la production de plastiques. « Dans la production de polyéthylène et de polypropylène, par exemple, les composés aromatiques permettent de rendre les catalyseurs contrôlant ces procédés chimiques industriels plus durables et plus efficaces », a noté Scheschkewitz. Avant cela, le seul aromatique au silicium connu était un analogue à anneau trimembre du cyclopropénium, créé en 1981. Indépendamment, l’équipe de Takeaki Iwamoto de l’université Tohoku à Sendai, au Japon, a produit le même composé à anneau quintuple de silicium. Les deux équipes ont publié leurs résultats ensemble dans la revue Science (2026 ; 391(6785) : 579, DOI : 10.1126/science.aed1802). Ce développement constitue une étape clé en chimie du silicium, ouvrant potentiellement la voie à de nouveaux matériaux pour des applications industrielles.