Ett team av forskare vid Max Planck Institut für Kohlenforschung har hittat ett sätt att få vismut att bete sig som en övergångsmetall. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver deras metod för att få vismut för att orkestrera utbyten av obligationer.

Vismut är en rödgrå femvärd metall efter övergången-den är spröd och vit när den först produceras. Den får sin rödaktiga nyans på grund av oxidation. Den används i en mängd olika produkter, inklusive läkemedel, pigment och kosmetika. Det används mindre ofta som ett reagens vid kemiska reaktioner. Kemisterna med denna nya insats försökte ändra det eftersom vismut, till skillnad från de flesta andra metaller, är säkert för livsmedel.

Forskarna noterar att övergångsmetaller är användbara som katalysatorer eftersom de kan röra sig fram och tillbaka mellan oxidationstillstånd. Sådan flexibilitet gör att de kan glida in och ut ur kemiska bindningar. Detta gör att de kan användas i applikationer där de kan klippa bindningar mellan ett icke -metalliskt fast ämne som bor och kol - och sedan lägga till ett kolfluor som ersättare. Forskarna noterar att genom att använda vismut istället skulle kemister kunna utföra liknande reaktioner, vilket resulterar i säkrare slutprodukter.

Teamets arbete innebar att producera en katalysator genom att optimera ligander som innehöll en sulfoximin -grupp som kunde användas för fluorering av arylboronestrar genom vismutredoxcykler. De olika vismutarterna genomgick kristallografisk karakterisering tillsammans med undersökningar av kol-fluorbindningshändelser, vilket ledde till identifiering av funktioner som kan användas för att utföra en fullständig katalytisk cykel. De påpekar att den reaktion de utvecklade krävde en mekanistisk logik - den kunde inte ha uppkommit genom slumpmässig blandning.

Forskarna noterar att det fortfarande finns problem med de reaktioner som måste åtgärdas innan vismut kan användas som en övergångsmetall. De beskriver sitt arbete mer som ett bevis på koncept än en demonstration av vismutanvändning i kommersiella applikationer. De föreslår vidare att deras tillvägagångssätt sannolikt kommer att lämpa sig för reaktioner som inte kan göras med andra metaller snarare än att ersätta metaller i reaktioner som redan används i kommersiella applikationer.

© 2020 Science X Network