Uma pequena equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e LPCNO, Université de Toulouse, desenvolveu uma maneira de sintetizar um complexo de tório-alumínio com um elemento actinídeo para doar elétrons ao se ligar a um metal. Em seu artigo publicado na revista Ciência Química, o grupo explica como eles alcançaram o feito inédito.

Tório (Th) é um elemento metálico radioativo prateado. Como outros metais, é relativamente difícil, mas dobrável. Ele também tem um alto ponto de fusão e é muito reativo - quando exposto ao ar, ele reage e fica preto. Também é considerado instável. Atualmente é usado em certas aplicações de soldagem e está sendo considerado como um material de substituição para o urânio em alguns reatores nucleares.

Como observam os pesquisadores, A posição do tório na tabela periódica é única devido à relutância de seus orbitais 5f em se engajar na ligação, como ocorre com outros actinídeos. Mas também é quimicamente diferente de outros metais de transição ácidos de Lewis. Neste novo esforço, a equipe se propôs a entender melhor a estrutura eletrônica do tório, examinando especificamente os complexos bimetálicos com ligações metal-metal. Como parte desse esforço, eles desenvolveram uma maneira de sintetizar bimetálicos Th-Al usando reações entre diferentes materiais. Os complexos resultantes são únicos porque os átomos de tório acabaram em um estado de oxidação de +3. Notavelmente, apenas 10 complexos Th (III) já foram sintetizados.

Para sintetizar o novo Th (III), os pesquisadores induziram reações entre di-terc-butilciclopentadienil, suportado por um Dihalide Th (IV), com um sal de hidreto de alumínio aniônico. O material resultante foi então reduzido, produzindo o novo Th (III). Para estabilizar o novo material, os pesquisadores acasalaram-no com um ligante de alanato.

Para provar que esse novo material era de fato um Th (III), os pesquisadores estudaram usando espectroscopia EPR, que revelou os elétrons compartilhados entre os dois átomos. Eles também realizaram cálculos DFT para mostrar que o tório havia realmente doado uma eleição para o alumínio. A equipe sugere que seu trabalho pode ser útil para outros químicos que procuram usar actinídeos como doadores. Eles observam também que seus resultados experimentais podem ser úteis no futuro como uma forma de fazer outros actinídeos, como o plutônio, reduzindo a necessidade de outros estabilizadores.

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