Bór kemur í stað málms: Frumefni myndar fléttur með ólefínum
19.09.2025
Að útrýma eitruðum og dýrum þungmálmum í efnaiðnaðinum: Ný útgáfa frá efnafræðiháskólanum í Würzburg bendir á veginn fram á við.
Hefðbundin samhæfingarfléttur ólefína með málmum (vinstri megin) og nýuppgötvuð samhæfingarfléttur ólefína meðbór(hægri). (Mynd: Rian Dewhurst / Universität Würzburg)
Teymið undir forystu efnafræðiprófessors Holgers Braunschweig við Háskólann í Würzburg rannsakar „málmlíkingareiginleika“ frumefna í aðalflokki eins og bórs. Þeir hafa sýnt fram á að við ákveðnar aðstæður getur bór hermt eftir efnahvarfi málma án þess að vera eitrað eða eins dýrt og málmar.
Þetta er bakgrunnur nýrrar birtingar eftir Braunschweig-hópinn í tímaritinu Nature Chemistry. Greinin sýnir að bór getur einnig myndað svokölluð π-fléttur með ólefínum, sem eru svipuð í eiginleikum og hegðun og fléttur umbreytingarmálma með ólefínum. Síðarnefndu efnasamböndin eru milliefni í mörgum stórfelldum hvataferlum í iðnaði.
Innblástur fyrir aðra vísindamenn
„Uppgötvun okkar opnar alveg nýtt svið í lotukerfinu fyrir π-samhæfingarefnafræði – þar á meðal möguleikann á að nota aðalhópsfrumefni sem iðnaðarhvata fyrir virkjunarviðbrögð ómettaðra kolvetna,“ segir Holger Braunschweig.
Bór-ólefín π flétturnar voru myndaðar af nýdoktorunum Dr. Maximilian Michel og Dr. Marco Weber. Efnafræðingarnir í Würzburg vonast til að uppgötvun þeirra muni hvetja aðra vísindamenn til að færa sig lengra í efnafræði aðalhópa og finna fleiri notkunarmöguleika fyrir bór eða önnur frumefni aðalhópa.
Að skipta út þungmálmum fyrir frumefni aðalflokksins
„Til langs tíma litið er aðalmarkmið okkar að skipta út eitruðum og dýrum þungmálmum í iðnaðarferlum fyrir frumefni úr helstu flokkum þeirra,“ segir Holger Braunschweig.
Næst vill teymið breyta bór-ólefín π fléttunum þannig að hegðun þeirra verði enn líkari hegðun þekktra málmfléttna.
Samstarfsaðilar og styrktaraðilar
Teymið frá Würzburg birti þessar niðurstöður ásamt hópum undir forystu prófessors Arumugam Jayaraman frá Háskólanum í Nevada í Las Vegas (Bandaríkjunum) og prófessors Alfredo Vargas frá Háskólanum í Sussex í Brighton (Bretlandi).
Verkið var fjármagnað af Þýska rannsóknarsjóðnum, Alexander von Humboldt-sjóðnum og Náttúruvísinda- og verkfræðirannsóknarráði Kanada.
Útgáfa
Ólefín π-samhæfingarefnafræði við bór með lágt oxunarástand. Nature Chemistry, 19. september 2025, DOI 10.1038/s41557-025-01952-3