Borium vervangt metaal: element vormt complexen met olefinen
19-09-2025
Het elimineren van giftige en dure zware metalen in de chemische industrie: een nieuwe publicatie van de faculteit Scheikunde van de Universiteit van Würzburg wijst de weg vooruit.
Traditionele coördinatiecomplexen van olefinen met metalen (links) en de nieuw ontdekte olefincoördinatiecomplexen metboor(rechts). (Afbeelding: Rian Dewhurst / Universität Würzburg)
Het team onder leiding van scheikundeprofessor Holger Braunschweig aan de Universiteit van Würzburg onderzoekt de 'metaal-nabootsende' eigenschappen van hoofdgroepselementen zoals boor. Ze hebben aangetoond dat boor onder bepaalde omstandigheden het reactiegedrag van metalen kan nabootsen zonder giftig of zo duur te zijn als metalen.
Dit is de achtergrond van een nieuwe publicatie van de groep uit Braunschweig in het tijdschrift Nature Chemistry. Het artikel laat zien dat boor ook zogenaamde π-complexen kan vormen met olefinen, die qua eigenschappen en gedrag vergelijkbaar zijn met de complexen van overgangsmetalen met olefinen. Deze laatste verbindingen zijn intermediairen in veel grootschalige katalytische processen in de industrie.
Inspiratie voor andere onderzoekers
"Onze ontdekking opent een geheel nieuw gebied van het periodiek systeem voor π-coördinatiechemie – inclusief de mogelijkheid om elementen uit de hoofdgroepen te gebruiken als industriële katalysatoren voor functionaliseringsreacties van onverzadigde koolwaterstoffen", aldus Holger Braunschweig.
De boor-olefine π-complexen werden gesynthetiseerd door postdocs dr. Maximilian Michel en dr. Marco Weber. De chemici uit Würzburg hopen dat hun ontdekking andere onderzoekers zal inspireren om de grenzen van de hoofdgroepchemie verder te verleggen en nieuwe toepassingen te vinden voor boor of andere hoofdgroepelementen.
Het vervangen van zware metalen door elementen uit de hoofdgroep
"Op de lange termijn is ons belangrijkste doel om giftige en kostbare zware metalen in industriële processen te vervangen door elementen uit de hoofdgroep", aldus Holger Braunschweig.
Vervolgens wil het team de boor-olefine π-complexen zodanig aanpassen dat hun gedrag nog meer lijkt op dat van de bekende metaalcomplexen.
Partners en sponsors
Het team uit Würzburg publiceerde deze resultaten samen met de groepen onder leiding van professor Arumugam Jayaraman van de Universiteit van Nevada in Las Vegas (VS) en professor Alfredo Vargas van de Universiteit van Sussex in Brighton (VK).
Het onderzoek werd gefinancierd door de Duitse Onderzoeksstichting, de Alexander von Humboldt Stichting en de Natural Science and Engineering Research Council of Canada.
Publicatie
π-coördinatiechemie van olefinen bij boor met een lage oxidatietoestand. Nature Chemistry, 19 september 2025, DOI 10.1038/s41557-025-01952-3