Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Metalhydrider med forbedret stabilitet i vand

Figur viser de "basiske" og "sure" metalhydridveje for ketonreduktionsreaktionen. Alternative reaktionsveje for kendte reaktioner bidrager til forståelsen af ​​katalytiske systemer, men giver også mulighed for at få adgang til nye reaktionsveje. Kredit:National University of Singapore

NUS-kemikere har opdaget nye reaktionsveje ved hjælp af "sure" metalhydrider for at få adgang til industrielt vigtige kemiske komplekser.

Metalhydrider er forbindelser med metalatomerne bundet til hydrogenatomer, og er vigtige for forskellige katalytiske og syntetiske reaktioner. Mekanismer for reaktionsvejene ved anvendelse af traditionelle "basiske" metalhydrider er velkendte. Imidlertid, deres "grundlæggende" metal-hydrogenbindingspolaritet får dem til at reagere kraftigt med vand, ofte på en irreversibel måde. Dette er uønsket for mange industrielle kemiske reaktioner, der udføres i vandige opløsninger, eller under "våde" atmosfæriske forhold, da en betydelig del af metalhydridkatalysatoren vil reagere med vandmolekyler i stedet for de tilsigtede reaktanter. Denne begrænsning begrænser brugen af ​​metalhydrider i mange industrielle processer. Prof Rowan YOUNG og hans forskerhold fra Institut for Kemi, NUS har udviklet nye "sure" metalhydrider med en omvendt metal-hydrogenbindingspolaritet, der gør det muligt for dem at være mere stabile i nærvær af vand. Denne vigtige præstation har åbnet veje til nye syntetiske veje, som ikke let kan tilgås via konventionelle metalhydrider.

For eksempel, ved hjælp af de nyudviklede "sure" metalhydrider, forskergruppen opdagede reaktionsveje til vigtige organometalliske "pincer"-ligandstrukturer. Disse "tang"-komplekser er af fundamental betydning for moderne katalyse og er en ny klasse af metalkomplekser, der har haft stor succes med at fremme vanskelige bindingsaktiveringer og unikke katalytiske reaktioner, men er ofte svære at få adgang til gennem traditionelle syntetiske metoder.

Young-gruppen udnyttede også de "sure" metalhydrider til at kortlægge alternative reaktionsveje (til tidligere forståede mekanismer) til hydrogenering af ketoner. Hydrogeneringen af ​​ketoner er en vigtig industriel reaktion udført af mange kemiske virksomheder i stor skala over hele verden.

Foto, der viser forskerholdet, der udfører kemiske eksperimenter med stinkskabe i laboratoriet. Kredit:National University of Singapore