Een team van onderzoekers van het Max Planck Institut für Kohlenforschung heeft een manier gevonden om bismut zich als een overgangsmetaal te laten gedragen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun methode om bismut ertoe te brengen om obligatieruilevenementen te orkestreren.

Bismut is een roodachtig grijs vijfwaardig post-overgangsmetaal - het is broos en wit wanneer het voor het eerst wordt geproduceerd. Het krijgt zijn roodachtige tint door oxidatie. Het wordt gebruikt in een breed scala aan producten, inclusief geneesmiddelen, pigmenten en cosmetica. Het wordt minder vaak gebruikt als reagens bij chemische reacties. De scheikundigen probeerden met deze nieuwe poging daar verandering in te brengen, omdat bismut, in tegenstelling tot de meeste andere metalen, veilig is voor menselijke consumptie.

De onderzoekers merken op dat overgangsmetalen nuttig zijn als katalysatoren omdat ze heen en weer kunnen bewegen tussen oxidatietoestanden. Door een dergelijke flexibiliteit kunnen ze in en uit chemische bindingen glippen. Hierdoor kunnen ze worden gebruikt in toepassingen waar ze verbindingen tussen een niet-metalen vaste stof zoals boor en koolstof kunnen doorknippen - en vervolgens een koolstoffluor toevoegen als vervanging. De onderzoekers merken op dat het gebruik van bismut chemici in staat zou stellen soortgelijke reacties uit te voeren, wat resulteert in veiliger eindproducten.

Het werk van het team omvatte het produceren van een katalysator door het optimaliseren van liganden met een sulfoximine-eenheid die zou kunnen worden gebruikt voor de fluorering van arylbooresters door middel van bismut-redoxcycli. De verschillende bismutsoorten ondergingen kristallografische karakterisering samen met onderzoek naar koolstof-fluorbindingsgebeurtenissen, wat leidde tot de identificatie van kenmerken die konden worden gebruikt om een ​​volledige katalytische cyclus uit te voeren. Ze wijzen erop dat de reactie die ze ontwikkelden een mechanistische reden vereiste - het kon niet tot stand zijn gekomen door willekeurige vermenging.

De onderzoekers merken op dat er nog steeds problemen zijn met de reacties die moeten worden aangepakt voordat bismut als overgangsmetaal kan worden gebruikt. Ze beschrijven hun werk meer als een proof-of-concept dan als een demonstratie van het gebruik van bismut in commerciële toepassingen. Ze suggereren verder dat hun aanpak zich waarschijnlijk leent voor reacties die niet met andere metalen kunnen worden gedaan, in plaats van metalen te vervangen in reacties die al in commerciële toepassingen worden gebruikt.

© 2020 Wetenschap X Netwerk