Bors aizstāj metālu: elements veido kompleksus ar olefīniem
2025. gada 19. septembris
Toksisku un dārgu smago metālu likvidēšana ķīmiskajā rūpniecībā: jauna publikācija no Vircburgas Universitātes Ķīmijas norāda uz turpmāko ceļu.
Tradicionālie olefīnu koordinācijas kompleksi ar metāliem (pa kreisi) un jaunatklātie olefīnu koordinācijas kompleksi arbors(pa labi). (Attēls: Rian Dewurst / Universität Würzburg)
Ķīmijas profesora Holgera Braunšveiga vadītā komanda Vircburgas Universitātē pēta galveno grupas elementu, piemēram, bora, "metālu mimētiskās" īpašības. Viņi ir pierādījuši, ka noteiktos apstākļos bors var atdarināt metālu reakcijas uzvedību, nebūdams toksisks vai tik dārgs kā metāli.
Šis ir Braunšveigas grupas jaunās publikācijas fons žurnālā Nature Chemistry. Rakstā parādīts, ka bors var veidot arī tā sauktos π kompleksus ar olefīniem, kas pēc savām īpašībām un uzvedības ir līdzīgi pārejas metālu kompleksiem ar olefīniem. Pēdējie savienojumi ir starpprodukti daudzos liela mēroga katalītiskajos procesos rūpniecībā.
Iedvesma citiem pētniekiem
"Mūsu atklājums paver pilnīgi jaunu periodiskās tabulas jomu π koordinācijas ķīmijai, tostarp iespēju izmantot galvenās grupas elementus kā rūpnieciskos katalizatorus nepiesātināto ogļūdeņražu funkcionalizācijas reakcijām," saka Holgers Braunšveigs.
Bora-olefīna π kompleksus sintezēja pēcdotoranti Dr. Maksimilians Mišels un Dr. Marko Vēbers. Vircburgas ķīmiķi cer, ka viņu atklājums iedvesmos citus pētniekus vēl vairāk paplašināt galvenās grupas ķīmijas robežas un atrast papildu pielietojumu boram vai citiem galvenās grupas elementiem.
Smago metālu aizstāšana ar galvenās grupas elementiem
“Ilgtermiņā mūsu galvenais mērķis ir aizstāt toksiskos un dārgos smagos metālus rūpnieciskajos procesos ar galvenās grupas elementiem,” saka Holgers Braunšveigs.
Tālāk komanda vēlas modificēt bora-olefīna π kompleksus, lai to uzvedība būtu vēl līdzīgāka zināmo metālu kompleksu uzvedībai.
Partneri un sponsori
Vircburgas komanda publicēja šos rezultātus kopā ar grupām, kuras vadīja profesors Arumugams Džajaramans no Nevadas Universitātes Lasvegasā (ASV) un profesors Alfredo Vargass no Saseksas Universitātes Braitonā (Apvienotā Karaliste).
Darbu finansēja Vācijas Pētniecības fonds, Aleksandra fon Humbolta fonds un Kanādas Dabaszinātņu un inženierzinātņu pētniecības padome.
Publikācija
Olefīna π-koordinācijas ķīmija pie bora ar zemu oksidācijas pakāpi. Nature Chemistry, 2025. gada 19. septembris, DOI 10.1038/s41557-025-01952-3