I 1978 forberedte Günther Maier den første stabile substituerte tetraederen, tetra- tert- butyltetraeder. Disse ter-butylsubstituentene er veldig klumpete og omslutter den tetraedrale kjernen helt. Båndene i denne kjernen kan ikke brytes på grunn av Van der Waals-krefter som holder substituentene veldig nær hverandre (korsetteffekt).
I tetra (trimetylsilyl) tetraeder ( I ) er tert-butylgruppene erstattet av trimetylsilylgrupper . Denne forbindelsen er bemerkelsesverdig mer stabil enn tert-butylanalogen. Imidlertid er silisium- karbonbinding (187 pikometer , 1,87 Ångstrøm ) betydelig lengre enn en karbon-karbonbinding (154 µm , 1,54 Å), og derfor reduseres korsetteffekten. På den annen side er trimetylsilylgruppen en donorsigma som forklarer den større stabiliteten til denne tetraedronen. Mens tert-butylderivatet smelter ved 135 ° C , den temperatur hvor dets dekomponering til cyclobutadiene begynner, trimetylsilyl tetrahedron smelter ved mye høyere temperatur på 202 ° C og er stabil opp til 300 ° C , ved hvilken temperatur det er konvertert inn i acetylenderivatet som ble brukt ved begynnelsen av syntesen.
Tetrahedrane ryggradslinkene er bøyd ( bananbindinger ), hybridisering av orbitalkarboner med et tegn sigma markert. Fra NMR- spekteret kan det trekkes en sp-hybridisering av karbonorbitalene som normalt tilsvarer trippelbindinger . Som et resultat er lengden på 152 µm (1,52 Å) av karbon til karbon enkeltbindinger uvanlig kort.
Den siste utviklingen er syntesen og karakteriseringen av tetrahedranyl-tetrahedran dimer ( II ). Forbindelsesleddet mellom de to tetraederne er enda kortere, 143,6 µm (1,436 Å)! - en vanlig karbon-til-karbon enkeltbinding er 154 µm (1,54 Å) -.I tetrasila-tetraeder erstattes karbonatomer med silisium . Standardlengden på Si-Si-bindinger er større (235 µm). Bare derivatene som er substituert med veldig store silyler, har den tetraedrale kjernen tilstrekkelig innhyllet til å være termisk stabil.
Tetra- (R-silyl) -tetrasila-tetrahedran, vist nedenfor, kan reduseres med kalium-grafitt for å danne tri- (R-silyl) -tetrasila-tetrahedranide kalium . I denne forbindelsen har et av kjernens silisiumatomer mistet sin R-silylsubstituent og har en negativ ladning. Den kalium- kation kan fanges opp av en krone-eter , og deretter ble kalium -komplekset og silyl anion er adskilt med en avstand på 885 um. En av de to Si - - Si- bindingene måler 272 µm og Si - holder en tetraedrisk symmetri fordi den elektroniske dubletten den bærer peker utover fra tetrasila-tetraedronet. Imidlertid er de fire silisiumatomer i kjernen ekvivalent med tidsskalaen til NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spektroskopi , noe som skyldes den ultra-raske migrasjonen av R-silylsubstituenter rundt kjernen.
Dimeriseringsreaksjonen observert for tetratrimetylsilyltetraeder ble også forventet for en tetrasila-tetraeder.
I tetrasila-tetraederet vist nedenfor er kjernen båret av 4 super-silylgrupper der hvert silisiumatom har tre ter-butylsubstituenter . Men dimeren kan ikke syntetiseres. I motsetning til dette danner en reaksjon med jod i benzen etterfulgt av en reaksjon av tri-butyl-silionen, en åtte-atom klynge av silisium som kan beskrives som en Si 2- akse (229 lang pm og med, for Si , en geometri slik at de 4 bindingene er orientert på samme side av rommet) klemt mellom to nesten parallelle Si 3- ringer .
Det er kjent at i klynger med åtte atomer av elementene av den samme kjemiske gruppe som silisium, Sn 8 R 6 for tinn og Ge 8 R 6 for germanium , disse åtte atomer er plassert ved hjørnene av en kube .
Den usubstituerte tetraederen rømmer oss for øyeblikket, men det er spådd å være kinetisk stabil. En strategi som har blitt utforsket, men som hittil ikke lykkes, er reaksjonen av propen med atomkarbon. Innkapsling av tetraeder i fulleren er bare prøvd i silico .