البورون يحل محل المعدن: يشكل العنصر مركبات مع الأوليفينات
09/19/2025
التخلص من المعادن الثقيلة السامة والمكلفة في الصناعة الكيميائية: منشور جديد من قسم الكيمياء بجامعة فورتسبورغ يرشدنا إلى الطريق الصحيح.
المركبات التناسقية التقليدية للأوليفينات مع المعادن (يسار) والمركبات التناسقية للأوليفينات المكتشفة حديثًا معالبورون(يمين). (الصورة: ريان ديوهورست / جامعة فورتسبورغ)
يُجري فريق بقيادة أستاذ الكيمياء هولجر براونشفايغ في جامعة فورتسبورغ أبحاثًا حول خصائص "محاكاة المعادن" لعناصر المجموعة الرئيسية مثل البورون. وقد أظهروا أنه في ظل ظروف معينة، يمكن للبورون أن يُحاكي سلوك تفاعل المعادن دون أن يكون سامًا أو باهظ الثمن مثلها.
هذه هي الخلفية التي استندت إليها دراسة جديدة نشرها فريق براونشفايغ في مجلة "نيتشر كيمستري". تُظهر المقالة أن البورون قادر أيضاً على تكوين ما يُسمى بمعقدات باي مع الأوليفينات، والتي تُشابه في خصائصها وسلوكها معقدات الفلزات الانتقالية مع الأوليفينات. وتُعدّ هذه المركبات الأخيرة وسائط في العديد من العمليات التحفيزية واسعة النطاق في الصناعة.
مصدر إلهام للباحثين الآخرين
يقول هولجر براونشفايغ: "يفتح اكتشافنا مجالاً جديداً تماماً في الجدول الدوري لكيمياء التنسيق π - بما في ذلك إمكانية استخدام عناصر المجموعة الرئيسية كمحفزات صناعية لتفاعلات إضافة المجموعات الوظيفية إلى الهيدروكربونات غير المشبعة".
قام الباحثان ما بعد الدكتوراه، الدكتور ماكسيميليان ميشيل والدكتور ماركو ويبر، بتخليق معقدات البورون-أوليفين π. ويأمل الكيميائيان من فورتسبورغ أن يلهم اكتشافهما باحثين آخرين لتوسيع آفاق كيمياء العناصر الرئيسية وإيجاد تطبيقات إضافية للبورون أو عناصر أخرى من هذه العناصر.
استبدال المعادن الثقيلة بعناصر المجموعة الرئيسية
يقول هولجر براونشفايغ: "على المدى الطويل، هدفنا الرئيسي هو استبدال المعادن الثقيلة السامة والمكلفة في العمليات الصناعية بعناصر المجموعة الرئيسية".
بعد ذلك، يريد الفريق تعديل مركبات البورون-أوليفين π بحيث يكون سلوكها أكثر تشابهًا مع سلوك المركبات المعدنية المعروفة.
الشركاء والجهات الراعية
نشر فريق فورتسبورغ هذه النتائج بالاشتراك مع المجموعات التي يقودها البروفيسور أروموجام جايرامان من جامعة نيفادا في لاس فيغاس (الولايات المتحدة الأمريكية) والبروفيسور ألفريدو فارغاس من جامعة ساسكس في برايتون (المملكة المتحدة).
تم تمويل هذا العمل من قبل مؤسسة الأبحاث الألمانية، ومؤسسة ألكسندر فون هومبولت، ومجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا.
منشور
كيمياء التناسق π للأوليفينات عند البورون ذي حالة الأكسدة المنخفضة. مجلة نيتشر كيمستري، 19 سبتمبر 2025، DOI 10.1038/s41557-025-01952-3