Boras pakeičia metalą: elementas sudaro kompleksus su olefinais
2025 m. rugsėjo 19 d.
Toksiškų ir brangių sunkiųjų metalų pašalinimas chemijos pramonėje: naujas Viurcburgo chemijos universiteto leidinys rodo kelią į priekį.
Tradiciniai olefinų koordinaciniai kompleksai su metalais (kairėje) ir naujai atrasti olefinų koordinaciniai kompleksai suboras(dešinėje). (Nuotrauka: Rian Dewhurst / Universität Würzburg)
Chemijos profesoriaus Holgerio Braunschweigo vadovaujama Viurcburgo universiteto komanda tiria pagrindinių grupės elementų, tokių kaip boras, „metalą imituojančias“ savybes. Jie parodė, kad tam tikromis sąlygomis boras gali imituoti metalų reakcijos elgseną nebūdamas toksiškas ar toks brangus kaip metalai.
Tai yra Braunschweigo grupės naujo leidinio, paskelbto žurnale „Nature Chemistry“, fonas. Straipsnyje parodyta, kad boras taip pat gali sudaryti vadinamuosius π kompleksus su olefinais, kurie savo savybėmis ir elgesiu yra panašūs į pereinamųjų metalų kompleksus su olefinais. Pastarieji junginiai yra tarpiniai produktai daugelyje didelio masto katalizinių procesų pramonėje.
Įkvėpimas kitiems tyrėjams
„Mūsų atradimas atveria visiškai naują periodinės lentelės sritį π koordinacinei chemijai, įskaitant galimybę naudoti pagrindinius grupės elementus kaip pramoninius katalizatorius nesočiųjų angliavandenilių funkcionalizavimo reakcijoms“, – sako Holgeris Braunschweigas.
Boro-olefino π kompleksus susintetino podoktorantūros studentai dr. Maximilian Michel ir dr. Marco Weber. Viurcburgo chemikai tikisi, kad jų atradimas įkvėps kitus tyrėjus dar labiau praplėsti pagrindinės grupės chemijos ribas ir rasti papildomų boro ar kitų pagrindinės grupės elementų pritaikymo būdų.
Sunkiųjų metalų pakeitimas pagrindiniais grupės elementais
„Ilgalaikėje perspektyvoje mūsų pagrindinis tikslas yra pakeisti pramoniniuose procesuose esančius toksiškus ir brangius sunkiuosius metalus pagrindiniais grupės elementais“, – sako Holgeris Braunschweigas.
Toliau komanda nori modifikuoti boro-olefino π kompleksus taip, kad jų elgesys būtų dar panašesnis į žinomų metalų kompleksų elgesį.
Partneriai ir rėmėjai
Viurcburgo komanda šiuos rezultatus paskelbė kartu su grupėmis, vadovaujamomis profesoriaus Arumugamo Jayaramano iš Nevados universiteto Las Vegase (JAV) ir profesoriaus Alfredo Vargaso iš Sasekso universiteto Braitone (JK).
Darbą finansavo Vokietijos tyrimų fondas, Aleksandro von Humboldto fondas ir Kanados gamtos mokslų ir inžinerijos tyrimų taryba.
Leidinys
Olefino π koordinacijos chemija su žemos oksidacijos būsenos boru. „Nature Chemistry“, 2025 m. rugsėjo 19 d., DOI 10.1038/s41557-025-01952-3