Químicos da Ruhr-Universität Bochum testaram uma nova abordagem para ativar reações químicas com base no elemento selênio. Eles demonstraram que o selênio pode formar ligações semelhantes às ligações de hidrogênio, resultando em reações aceleradas. O mecanismo exato é descrito pela equipe da Cadeira de Química Orgânica 1 em Bochum, incluindo o Prof. Dr. Stefan Huber e Patrick Wonner, no jornal Angewandte Chemie , em colaboração com o Prof Dr. Daniel Werz da Braunschweig University of Technology.

Tradicionalmente, complexos metálicos são usados ​​como ativadores e catalisadores. Eles se formam completos, isto é, ligações covalentes com a molécula cujas reações elas supostamente aceleram. Contudo, os metais costumam ser caros ou tóxicos.

Títulos mais fracos são suficientes

Nos últimos anos, tornou-se evidente que uma ligação covalente não é absolutamente necessária para ativação ou catálise. Títulos mais fracos, como ligações de hidrogênio, pode ser suficiente. Aqui, a ligação se forma entre um átomo de hidrogênio polarizado positivamente e o centro polarizado negativamente de outra molécula. Da mesma forma que o hidrogênio, elementos do grupo 17 na tabela periódica, ou seja, halogênios, como cloro, brometo e iodo, podem formar ligações fracas - e assim servir como ativadores ou catalisadores.

A equipe de Stefan Huber transferiu este princípio para elementos do grupo 16 da tabela periódica, isto é, calcogênios. Os pesquisadores usaram compostos com um átomo de selênio polarizado positivamente. Ele forma uma ligação fraca com o substrato da reação, como resultado, a transformação foi acelerada de 20 a 30 vezes.

Para fins de comparação, os químicos também testaram compostos nos quais substituíram o centro de selênio por outro elemento. Moléculas sem selênio não aceleraram a reação. "Consequentemente, o efeito observado pode ser claramente atribuído ao selênio como centro ativo, "diz Huber.

Melhor que enxofre

Em estudos anteriores, apenas um caso comparável de catálise de calcogênio emergiu; lá, enxofre foi usado em vez de selênio. "Como o selênio pode ser polarizado mais facilmente do que o enxofre, tem maior potencial como componente catalisador a longo prazo, "explica Stefan Huber." Em combinação com ligações de halogênio, ligações calcogênicas adicionaram dois mecanismos fascinantes ao repertório dos químicos, para o qual não há equivalente conhecido na natureza, por exemplo em enzimas. "

Na próxima etapa, a equipe planeja demonstrar que os compostos de selênio podem ser utilizados como catalisadores adequados. Atualmente, os pesquisadores se referem a eles como ativadores, já que quantidades relativamente grandes da substância são necessárias para desencadear a reação. Isso ocorre porque o termo catalisador não pode ser usado até que a quantidade dos compostos de selênio necessários seja menor do que a quantidade dos materiais de partida necessários para a reação.