Kohlenstoff bildet mehrere Oxide, von denen Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zu den bestuntersuchten chemischen Verbindungen überhaupt gehören. Das stabilste Oxid mit mehr als zwei kumulierten Doppelbindungen ist das Kohlensuboxid (C 3 O 2 , 1; Schema 1), das vor fast 100 Jahren zum ersten Mal synthetisiert wurde: 1906 entdeckten Diels et al. bei der Dehydratisierung der Malonsäure mit P 4 O 10 ein farbloses, stechend riechendes Gas, das sie als C 3 O 2 identifizierten.[1] Das Molekül, dessen elektronische Struktur einen linearen Aufbau erwarten lässt, wurde intensiv spektroskopisch untersucht -das Ergebnis war eine quasilineare Struktur mit einer sehr kleinen Energiebarriere von etwa 30 cm À1 für die Knickschwingung am zentralen C-Atom. [2][3][4] Erst in jüngster Zeit gelang die Strukturaufklärung von kristallinem C 3 O 2 . [5] Eine besondere Eigenschaft von Kohlensuboxid ist seine spontane Polymerisation, die zu einem rot bis schwarz gefärbten Feststoff mit der unveränderten Zusammensetzung C 3 O 2 führt.[1] Der Aufbau des polymeren Kohlensuboxids (C 3 O 2 ) n war auf der atomaren Ebene allerdings bis heute nicht gesichert. Da das Polymer stets in amorpher Form anfällt, sind konventionelle Beugungsmethoden nicht anwendbar. Die Polymerisation ist exotherm (À136 kJ mol À1 ) und kann sogar explosionsartig ablaufen.[6] Sie verläuft nach einem Geschwindigkeitsgesetz 1. Ordnung und wird durch Spuren von Wasser, Säuren, Basen oder g-Strahlung katalysiert.[7] Ist kein Initiator vorhanden, hängt die Polymerisation von der Beschaffenheit der Gefäßoberfläche ab.[8] Das Polymer ist paramagnetisch, die Suszeptibilität folgt dem CurieWeiss-Gesetz. Die Spindichte erreicht 10 19 g À1 , obwohl die Polymerisation nicht über einen Radikalmechanismus verläuft.[9] Die Infrarotspektren zeigen, unabhängig von der Herstellungsweise, das gleiche Bandenmuster. Stellt man das Polymer unter strengstem Wasserausschluss her, zeigt das IRSpektrum eine Bande bei 2180 cm À1 , die der C = C = O-Gruppe zugeordnet wird. Diese Bande verschwindet zusammen mit dem paramagnetischen Moment schon nach kurzer Exposition an feuchter Luft. [7] Es gibt mehrere Vorschläge für die Struktur. Von diesen wurden die frühen Hypothesen eines Poly(spirocyclobutandions) [10] und eines ungeordneten, ebenen Moleküls, dessen Ränder mit C=O-und C=C=O-Gruppen besetzt sind, [11] wegen spektroskopischer Befunde verworfen.[12] Die 1960 von Ziegler [13] erstmals postulierte Poly-a-pyronstruktur (2; Schema 1) wurde wenig später durch andere Studien bekräf-tigt [8,12] und hat inzwischen Eingang in die Lehrbücher gefunden. Dieser Vorschlag wurde jedoch in jüngerer Zeit in Frage gestellt, da die Säure-Base-Titration des Polymers auf zwei unterschiedliche, schwach saure Gruppen hinweist. Dies wurde mit dem Vorhandensein von sowohl a-als auch gPyroneinheiten im Strang erklärt. [14] Die Diskussion um die Struktur von (C 3 O 2 ) n kann nicht als abgeschlossen gelten, da gerade der für das Verständnis der Polymerstruktur wichtige Polymerisationsgrad n noch nicht geklärt ist. Bei Temper...