Το βόριο αντικαθιστά το μέταλλο: Στοιχείο σχηματίζει σύμπλοκα με ολεφίνες
19/09/2025
Εξάλειψη τοξικών και ακριβών βαρέων μετάλλων στη χημική βιομηχανία: Μια νέα δημοσίευση από το Πανεπιστήμιο Χημείας του Βίρτσμπουργκ δείχνει την πορεία προς τα εμπρός.
Παραδοσιακά σύμπλοκα συντονισμού ολεφινών με μέταλλα (αριστερά) και τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα σύμπλοκα συντονισμού ολεφινών μεβόριο(δικαίωμα). (Εικόνα: Rian Dewhurst / Universität Würzburg)
Η ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή χημείας Holger Braunschweig στο Πανεπιστήμιο του Würzburg διερευνά τις «μεταλλομιμητικές» ιδιότητες των στοιχείων της κύριας ομάδας όπως το βόριο. Έχουν δείξει ότι υπό ορισμένες συνθήκες, το βόριο μπορεί να μιμηθεί τη συμπεριφορά αντίδρασης των μετάλλων χωρίς να είναι τοξικό ή τόσο ακριβό όσο τα μέταλλα.
Αυτό είναι το υπόβαθρο μιας νέας δημοσίευσης από την ομάδα του Braunschweig στο περιοδικό Nature Chemistry. Το άρθρο δείχνει ότι το βόριο μπορεί επίσης να σχηματίσει τα λεγόμενα π σύμπλοκα με ολεφίνες, τα οποία είναι παρόμοια στις ιδιότητες και τη συμπεριφορά τους με τα σύμπλοκα των μεταβατικών μετάλλων με ολεφίνες. Οι τελευταίες ενώσεις είναι ενδιάμεσα σε πολλές καταλυτικές διεργασίες μεγάλης κλίμακας στη βιομηχανία.
Έμπνευση για άλλους ερευνητές
«Η ανακάλυψή μας ανοίγει έναν εντελώς νέο τομέα του περιοδικού πίνακα για τη χημεία π συντονισμού – συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας χρήσης στοιχείων της κύριας ομάδας ως βιομηχανικών καταλυτών για αντιδράσεις λειτουργικοποίησης ακόρεστων υδρογονανθράκων», λέει ο Χόλγκερ Μπράουνσβαϊγκ.
Τα σύμπλοκα βορίου-ολεφίνης π συντέθηκαν από τους μεταδιδακτορικούς Δρ. Μαξιμίλιαν Μισέλ και Δρ. Μάρκο Βέμπερ. Οι χημικοί του Βίρτσμπουργκ ελπίζουν ότι η ανακάλυψή τους θα εμπνεύσει άλλους ερευνητές να διευρύνουν περαιτέρω τα όρια της χημείας των κύριων ομάδων και να βρουν πρόσθετες εφαρμογές για το βόριο ή άλλα στοιχεία των κύριων ομάδων.
Αντικατάσταση βαρέων μετάλλων με στοιχεία κύριας ομάδας
«Μακροπρόθεσμα, ο κύριος στόχος μας είναι να αντικαταστήσουμε τα τοξικά και δαπανηρά βαρέα μέταλλα στις βιομηχανικές διεργασίες με στοιχεία κύριας ομάδας», λέει ο Χόλγκερ Μπράουνσβαϊγκ.
Στη συνέχεια, η ομάδα θέλει να τροποποιήσει τα σύμπλοκα βορίου-ολεφίνης π έτσι ώστε η συμπεριφορά τους να είναι ακόμη πιο παρόμοια με αυτή των γνωστών μεταλλικών συμπλόκων.
Συνεργάτες και Χορηγοί
Η ομάδα του Würzburg δημοσίευσε αυτά τα αποτελέσματα μαζί με τις ομάδες με επικεφαλής τον καθηγητή Arumugam Jayaraman από το Πανεπιστήμιο της Νεβάδα στο Λας Βέγκας (ΗΠΑ) και τον καθηγητή Alfredo Vargas από το Πανεπιστήμιο του Sussex στο Μπράιτον (Ηνωμένο Βασίλειο).
Το έργο χρηματοδοτήθηκε από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών, το Ίδρυμα Alexander von Humboldt και το Συμβούλιο Έρευνας Φυσικών Επιστημών και Μηχανικής του Καναδά.
Δημοσίευση
Χημεία π-συντονισμού ολεφινών σε βόριο χαμηλής οξείδωσης. Nature Chemistry, 19 Σεπτεμβρίου 2025, DOI 10.1038/s41557-025-01952-3