Os químicos sugerem um método para a produção de catalisadores à base de metal com eficiência incomparável
p Crédito:RUDN University
p Uma equipe de químicos da Universidade RUDN e do Instituto Nesmeyanov de Compostos Organoelementares (INEOS) sintetizou dois aglomerados heterometálicos com quase 100% de eficiência. Esses compostos podem ser usados como catalisadores em produtos farmacêuticos, produção de polímeros, e outros ramos da indústria química. Os resultados do estudo foram publicados no
Journal of Organometallic Chemistry . p Um aglomerado de metal é um grupo de vários átomos de metal com interação significativa entre eles. Aglomerados que contêm átomos de diferentes metais são chamados de heterometálicos. Eles são usados como catalisadores em reações orgânicas, por exemplo, na indústria farmacêutica ou na produção de polímeros. Contudo, o desenvolvimento de tais clusters não é uma tarefa fácil. Uma equipe de químicos da Universidade RUDN e do INEOS sugeriu uma maneira eficaz de obter aglomerados heterometálicos de um aglomerado de metal regular que consiste em três átomos de ródio.
p "O ródio é conhecido por ser um metal catalítico, e muitos processos orgânicos são catalisados por aglomerados de metais à base de ródio. Contudo, a maioria das abordagens para a síntese de aglomerados heterometálicos são inconsistentes e conduzem ao produto com baixo rendimento. Conseguimos desenvolver clusters heterometálicos à base de ródio altamente eficientes, "disse Olga Chusova, Ph.D., pesquisador do Centro Científico "Química Crística e Análise Estrutural, "Universidade RUDN.
p A equipe usou um aglomerado de três átomos de ródio conectados em forma de triângulo com ligantes (moléculas que determinam o comportamento dos átomos) presos a seus vértices e lados. Alguns ligantes são mais vantajosos para os compostos do que outros. Tendo escolhido cuidadosamente os ligantes no cluster inicial e nos reagentes, os químicos conseguiram obter novos aglomerados heterometálicos. Nomeadamente, eles usaram um metaloeletrófilo (uma substância que contém um átomo de metal sem elétrons) como reagente. Graças a isto, um novo complexo de diferentes átomos de metal foi formado. Em vez de um triângulo, o cluster heterometálico tem a forma de um tetraedro com três átomos de ródio e um átomo de ouro ou cobalto em seus vértices.
p Este mecanismo tornou a reação quase 100% eficiente, ou seja, a quantidade real do aglomerado heterometálico obtido correspondeu quase exatamente às previsões da equipe (81% no caso do cobalto e 93% para o ouro). Notavelmente, a reação correu bem em ambos os casos, embora metaloeletrófilos contendo ouro e cobalto tenham estruturas diferentes.
p “Apesar das diferenças em sua estrutura eletrônica, ambos os metaloeletrófilos reagiram com o aglomerado triangular de ródio e formaram aglomerados tetraédricos estáveis. Isso se deve à estrutura única do aglomerado inicial:ele pode fornecer um número diferente de elétrons dependendo do metaloeletrófilo. Nesse caso, o baseado em ouro requeria apenas dois elétrons, e o baseado em cobalto precisava de seis, "acrescentou Olga Chusova.
p A descoberta pode potencialmente melhorar a síntese de catalisadores baseados em cluster heterometálico para a indústria química.