KJEMI nr. 1 - 2019

KJEMI 1 2019 23 atomene tilstrekkelig stor til at de ikke kommer for nær hverandre så det er den mest sannsynlige formen. I den er det to typer H-atomer. For seks er C-H-bindingen paral- lell med molekylets tre-tallig symmetriakse. De kalles i dag aksiale, mens de seks andre kalles ekvatoriale. Hassel inn- førte andre betegnelser, men de har ikke blitt beholdt. Men dersom ringen ikke er plan skulle det være flere isomere av substituerte sykloheksanforbindelser enn man observerte. Hva er forklaringen? Allerede i 1930 publis- erte Hassel en artikkel om denne molekylstrukturen. Med et Debyekamera han hadde lånt av professor Lars Vegard ved Fysisk institutt hadde han og en hovedf- agsstudent, Hans Kringstad (1898-1977) studert krystal- linsk sykloheksan langt un- der smeltepunktet på 6,5 o C. Konklusjonen var at molekyl­ et var i stolform. 5 Sammen med en magistergradsstu- dent, Anna M, Sommerfeldt (gift med Ivan Rosenqvist i 1941), tok han opp slike røntgenundersøkelser senere på 1930-tallet. 6 De fant at molekylene sannsynligvis roterte i den faste fasen, og at forholdene er mer komplisert enn først antatt. Så røntgendiffraksjon var ikke en metode som førte til målet. Strukturen av syklo- heksan må bestemmes når molekylet er fritt i gassfase eller i en væske. Til det var det den gang bare elektron- diffraksjon som egnet seg. Strukturbestemmelse med elektrondiffraksjon i en gass hørte han først om da han besøkte IG Farben i Tyskland i 1930, og Peter Debye in- formerte om hvordan bygge utstyr for det. (Etter 1960 ville også NMR ha vært en egnet metode.) Hassels samarbeid med fysikere Det var naturlig for Hassel å samarbeide med ansatte ved Fysisk institutt. Det var der han fant personer med den kompetanse han trengte. Samarbeidet hadde begynt allerede på 1920-tallet da han fikk bygget utstyr for måling av dipolmoment som beskrevet i forrige artikkel. Christen Finbak (1904- 54) var sentral i bygging av et elektrondiffraktometer som han konstruerte allerede i 1936. I apparatet sverter elektronene, som ble spredd av stoffet man studerte, en film. Han foreslo å bruke en roterende sektor som gjorde at man fikk mere brukbare data. Da tyskerne angrep Norge 9. april ble utstyret pakket ned og lagret i kjel- leren, og da forholdene roet seg ble utstyret brakt tilbake på plass. Hassel fikk fire studenter som utgjorde den første elektron-diffraksjonsgruppen ved UiO: Brynjulf Ottar (1918- 89), Alf Sanengen (1913-91) og Henry Viervoll (1914- 2005). Disse tre tok cand. real. eksamen i 1941. Sanen- gen og Ottar med kjemi hovedfag og Viervoll med fysikk. Under krigen deltok Sanengen i oppbyggingen av hjemmefronten, og Ottar var en av grunnleggerne av etterretningsorganisasjonen XU så de var opptatt med det. (Nærmere omtale om alle fire er gitt Store norske leksikon snl.no) Viervoll derimot arbeidet som vit. ass. frem til 1947 da han ble amanuensis. Finbak og han utviklet den nød- vendige teori om hvordan spredningsbildet de fikk skulle tolkes. Det publiserte han dels i hovedoppgaven og dels i doktoravhandlingen sin fra 1944.7 Den fjerde var Otto Bastiansen (1918-95) som ble cand. real. i 1943 med oppgave for Finbak. Opp­ gaven var en studie av struk- turen av væsker med rønt- gendiffraksjon. Bastiansen ble først professor i teoretisk kjemi i Trondheim i 1955 (etter Finbak) og i Oslo fra 1962. Han overtok profes- soratet i fysikalsk kjemi etter Hassel i 1964. Elektrondiffraksjon I et elektrondiffraksjonsap- parat bestråles prøven med en stråle av elektroner som spres av en prøve. Spred- ningsbilde fanges opp på en film som fotometreres. Når resultatet fouriertrans- formeres får man en kurve med topper. Hver topp representeres en avstand mellom to atomer i mole- kylet som danner spredn- ingsbildet. For et enkelt og symmetrisk molekyl som sykloheksan er dette tilstrek- kelig til å bestemme mole- kylstrukturen i detalj. Hassel og hans studenter bestemte også strukturen av en rekke substituerte sykloheksaner. Fra resultatene kunne Hassel konkludere at sykloheksan- molekylet er i stolform, og det publiserte han i 1943. Den var skrevet på norsk da tyskerne ikke tillot publisering på engelsk, og han ikke ville publisere på tysk. 8 Viervoll fortalte meg en historie på 1970-tallet fra den gang han arbeidet for Hassel under krigen. De diskuterte hvordan struk- turen av de to isomeren av dekalin kunne være. I 1 er de to ringene bundet sammen med to ekvatorialbindinger, men hvordan er den andre? Viervoll foreslo at den ene bindingen kunne være en aksialbinding som i 2. Dagen etter kom Hassel innom igjen og sa at han funnet ut hvordan strukturen var: Den ene bindingen kunne være en aksialbinding! Dette ble senere bekreftet eksperimen- telt av Bastiansen og Hassel i 1949. 9 Arbeidet med bestem- melse av forskjellige syklo- heksanforbindelser fortsatte

RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy