Kredit:Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Kemister Philipp Dabringhaus, Julie Willrett och Prof. Dr. Ingo Krossing från Institutet för oorganisk och analytisk kemi vid universitetet i Freiburg har lyckats syntetisera det lågvalenta katjoniska aluminiumkomplexet [Al(AlCp*)3 ] + genom en metatesreaktion. Teamet presenterar sitt forskningsarbete i tidskriften Nature Chemistry .
"Inom kemin är katjoniska lågvalenta aluminiumföreningar mycket eftertraktade på grund av deras potentiella övergångsmetallliknande ambifila reaktivitet. Men många tidigare försök att syntetisera katjoniska lågvalenta aluminiumföreningar med oxidativa eller reduktiva metoder har i stort sett varit misslyckade," Krossing förklarar. Hittills, sa han, har det bara funnits ett exempel på en katjonisk, lågvärd aluminiumförening, men den kan inte framställas genom rationell syntes. "Vi visar nu att det trots allt finns en oväntat enkel tillgång till lågvalenta aluminiumkomplex med metates", säger Krossing. Vid metates byts partiella strukturer helt enkelt ut mellan reaktionspartnerna.
Aluminium som ett billigare alternativ för katalys
Freiburgskemisterna beredde saltet [Al(AlCp*)3 ] + [Al(OC{CF3 )3 4 ] – från Schnöckel-tetrameren (AlCp*)4 , där aluminium redan är närvarande i +1 oxidationstillstånd. (AlCp*)4 reagerade med Li[Al{OC(CF3 )3 4 ] och reaktionsblandningen övergick omedelbart från gul till röd. När reaktionsblandningen kristalliserades fick forskarna [Al(AlCp*)3 ] + [Al(OC{CF3 )3 4 ] – salt som mörklila kristaller. "Röntgenkristallografiska, UV-spektrometriska och beräkningsstudier indikerar närvaron av den dimera strukturen både i fast tillstånd och i lösning vid hög koncentration och låg temperatur, men vid låg koncentration och rumstemperatur bildas monomeren. Detta indikerar tydligt ambifil reaktivitet av katjonen", sa Dabringhaus.
"Därför kan detta salt potentiellt användas som en byggsten för en [:Al(L)3 ] + salt som, på grund av sin katjoniska natur, skulle kunna utföra reversibla oxidativa tillsatser och reduktiva elimineringar av små molekyler," förklarar Krossing. "Detta tar oss ett steg närmare vårt långsiktiga mål att uppnå katalys – som för närvarande görs med dyra och sällsynta övergångsmetaller - med aluminium. Aluminium är det näst vanligaste grundämnet i jordskorpan och kan i princip göra det, vilket vårt arbete visar. Men tyvärr kommer det förmodligen att dröja minst 20 år till innan vår forskning om detta tillämpas." + Utforska vidare
