Forskere finder overraskende bindinger af overgangsmetal-typen, mens de bygger nye calcium(I)-komplekser

Et team af forskere fra University Erlangen-Nürnberg, Nanjing Tech University og Philipps-Universität Marburg har fundet ud af, at det er muligt at anvende calcium(I) med β-diketiminat som ligand og kalium som en terminal reduktionsmiddel til dinitrogenreduktion. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver, hvordan de forsøgte at lave et calcium(I)-kompleks i deres laboratorium ved hjælp af voluminøse ligander som et middel til at stabilisere ionen, og hvordan det førte dem til en ny opdagelse om calcium.

Calcium er et af de mest almindelige grundstoffer i naturen - ud over at være hovedingrediensen i knogler, den findes også i muslingeskaller og nogle typer sten. Tidligere forskning har vist, at calcium(O) er reaktivt, selvom calcium(I) ikke anses for at være meget reaktivt, hvilket betyder, at der er få om overhovedet nogen calcium(I) komplekser. I denne nye indsats, forskerne havde mistanke om, at manglen på calcium(I)-komplekser havde mere at gøre med manglende indsats for at lave dem end en manglende evne til at gøre det. De satte sig derfor for at lave en til sig selv.

I deres arbejde, forskerne forsøgte at bruge β-diketiminat som en ligand for at stabilisere ionen. Men som de gjorde det, de fandt ud af, at calcium reagerede med toluen, benzen og para-xylen, de brugte som opløsningsmidler - det fik dem til at prøve opløsningsmidler, der var mindre reaktive. Ved at gøre sådan, de opdagede, at tilsætning af tetrahydropyran eller tetrahydrofuran til reaktionen resulterede i dannelsen af ​​rødbrune krystaller. De fandt ud af, at to af calciumerne, som stadig var pakket inde i liganden, havde erobret N ₂ molekyle, som holdet havde brugt til at tillade en inert atmosfære under reaktionen. Holdet blev overrasket over dette fund, fordi metaller som calcium, som vides at afgive elektroner let, ville ikke have været forventet at aktivere N ₂ .

Holdet fandt ud af, at calcium var i stand til at bruge sin d-orbitale binding med N ₂ på måder, der ligner dem, man ser med overgangsmetaller. Dette fund tyder på, at kemikere muligvis skal se grundstoffer i s-blokken i det periodiske system på nye måder.

© 2021 Science X Network