L'uranio si raddoppia come catalizzatore
I chimici hanno sviluppato un complesso metallico che fornisce la miglior prova finora delle proprietà redox reversibili a due elettroni in un elemento del blocco f.


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Credit: Courtesy of Stephen Liddle

Questo complesso dimerico di uranio(V), unito ad un centro tramite azobenzene, fornisce la migliore prova finora del comportamento redox di un metallo di transizione in un elemento del blocco f.
I processi reversibili, redox a due elettroni in cui un substrato viene aggiunto e successivamente eliminato da un metallo di transizione sono una caratteristica distintiva della maggior parte dei cicli catalitici. Questo comportamento è tipicamente sconosciuto, però, quando esso proviene da metalli lantanidi ed attinidi. I metalli del blocco f sono usati come catalizzatori, ma essi tendono ad esibire passaggi irreversibili mono- o multi-elettronici di ossidazione o riduzione, e la sequenza redox completa non è stata osservata in un sistema di reazione. I ricercatori guidati da Stephen T. Liddle della University of Manchester e da Laurent Maron della University of Toulouse hanno ora trovato la prova che un complesso di uranio può soddisfare tutti i criteri di una classica addizione-eliminazione mono-metallo, ossidativa a due elettroni, e sostegono con forza che l'uranio possa imitare la tradizionale catalisi di un metallo di transizione (Nat. Commun. 2017DOI: 10.1038/s41467-017-01363-0). I ricercatori hanno aggiunto azobenzene ad un complesso di uranio(III) triammide di cui in precedenza avevano riportato la formazione di un immido complesso dimerico di uranio(V), che facilmente espelle azobenzene all'esterno dopo riscaldamento. I ricercatori hanno confermato i passaggi di ossidazione e riduzione usando una combinazione di studi strutturali, spettroscopici, magnetici, e computazionali. La sequenza di reazione non è ancora ottimizzata, ha detto Liddle, ma le scoperte forniscono una via per la scoperta di nuovi catalizzatori lantanoidi o attinici—per esempio, per sintetizzare derivati dell'anilina.
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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