Chemici uit Freiburg zijn erin geslaagd polynucleaire overgangsmetaalcarbonylen om te zetten in hun homoleptische complexe kationen met behulp van typische anorganische oxidanten. In hun werk tonen het onderzoeksteam van Malte Sellin, Christian Friedmann en Prof. Dr. Ingo Krossing van het Instituut voor Anorganische en Analytische Chemie en Maximilian Mayländer en Sabine Richert van het Instituut voor Fysische Chemie aan de Universiteit van Freiburg aan dat het antraceenderivaat met een halve stappotentiaal van 1,42 volt vs. Fc ^0/+ kan worden omgezet in het radicaal-de-elektroneringszout door een nitrosoniumzout.

"We hebben dus de grens van fundamenteel onderzoek in de coördinatiechemie en in de organometaalchemie een beetje verder verlegd", zei Krossing. De onderzoeksgroep publiceerde hun bevindingen in het tijdschrift Chemical Science .

De-elektronator gemaakt van commerciële chemicaliën

Om toegang te krijgen tot de tot nu toe vrijwel onbekende klasse van geclusterde overgangsmetaalcarbonylkationen, hebben scheikundigen van de Universiteit van Freiburg gezocht naar een manier om substraten te ioniseren zonder ongewenste nevenreacties te veroorzaken. Tijdens ionisatie verliest een neutraal molecuul een of meer elektronen. Hierdoor wordt een positief geladen molecuul gevormd, ook wel een kation genoemd.

Een "onschuldige de-elektronator" is een ioniserend middel dat alleen elektronen van het substraat accepteert en verder geen andere ongewenste reactiviteiten vertoont. Omdat de enige onschuldige de-elektronator die tot nu toe bekend is, een geperfluoreerd ammoniumylkation, een moeizame en tijdrovende synthese vereist, hebben de wetenschappers van Freiburg een alternatief ontwikkeld dat rechtstreeks wordt geproduceerd uit een in de handel verkrijgbare chemische stof:het antraceenderivaat, met een halve stap potentiaal van 1,42 volt vs. Fc ^0/+ , kan worden omgezet in het radicale de-elektronatorzout door een nitrosoniumzout.

"Het de-elektronerende zout stelt ons in staat om elektronen uit het systeem te verwijderen met behoud van de structuur. Het is dus bijzonder mild en creëert systemen die we niet eerder hebben kunnen vertegenwoordigen. Op de lange termijn kunnen deze ons helpen betere katalysatoren te produceren ", legt Krossing uit.

De geperhalogeneerde antraceen-de-elektronator is vermoedelijk

Eerst probeerde de onderzoeksgroep de gewenste overgangsmetaalcarbonylkationen te genereren door trimetaaldodecacarbonylen te laten reageren met een zilverzout als oxidatiemiddel. Directe reactie van de trimetaal dodecacarbonylen met nitrosylkationen leverde ook niet het gehoopte resultaat op.

"Als het nitrosylkation echter vooraf reageert met een geperhalogeneerd antraceenderivaat, de-elektroneert het resulterende aceenradicaalkation de trimetaaldodecacarbonylen onder koolmonoxideatmosfeer en leidt het tot de gewenste zouten", legt Sellin uit.

"Tot nu toe is niemand erin geslaagd polynucleaire overgangsmetaalcarbonylen om te zetten in hun homoleptische complexe kationen door typische anorganische oxidanten. We hebben nu aangetoond dat het mogelijk is", zegt Krossing.

Sellin voegt eraan toe:"Verrassend genoeg wijzen structurele karakterisering en vibrationele en nucleaire magnetische resonantiespectroscopieën van onze nieuwe cluster op drie sterk elektronisch verschillende carbonylliganden. Het verraste ons om zo'n verschillend elektronisch gedrag van vrijwel dezelfde liganden in één molecuul te zien." + Verder verkennen

Onderzoekers verkrijgen een belangrijke chemische verbinding