p Aromaticidade, um conceito geralmente usado para explicar a notável estabilidade e reatividade incomum de certas moléculas baseadas em carbono, poderia inspirar o design de novos catalisadores com novos usos, Pesquisadores da KAUST mostraram. p Os químicos descobriram o comportamento anômalo das moléculas aromáticas no século XIX, enquanto estudavam o benzeno. A estabilidade inesperada dessa estrutura cíclica de seis carbonos se resume a seus elétrons.

p Em geral, elétrons de ligação mantêm um par específico de átomos juntos em uma ligação química discreta. Mas em benzeno, seis elétrons formam um anel deslocalizado através da molécula. Uma série de outras moléculas compartilham esta característica. "Muitos exemplos clássicos de reatividade orgânica e organometálica podem ser explicados com base nisso, "diz Théo Gonçalves, um cientista pesquisador no laboratório de Kuo-Wei Huang. "Mas embora o conceito seja bem conhecido, existem aplicações químicas práticas limitadas de aromaticidade, " ele adiciona.

p Uma área de aplicação prática é no campo da catálise. O grupo Huang desenvolveu recentemente uma família incomum de catalisadores chamados complexos de pinça PN3 (P). Na maioria dos catalisadores, o íon de metal central é onde ocorre toda a quebra e formação de ligações. Em complexos PN3 (P), os ligantes pinça em torno do metal também podem ser participantes ativos no processo catalítico. "Nossa plataforma de ligante PN3 (P) permite aplicações catalíticas além dos sistemas convencionais onde o metal é o centro da reatividade, "Huang diz.

p Enquanto a equipe estudava o comportamento catalítico dos complexos de pinça, eles mostraram que uma estrutura de anel de seis membros se forma temporariamente durante a catálise e que a aromaticidade estava entrando em ação. "Fornecemos fortes evidências de que durante o ciclo catalítico, nossa catálise se beneficia da energia adicional proveniente da aromatização do anel, "Gonçalves diz." Ajustar o grau de aromatização ajustará suavemente a saída da reação. "

p A família de pinças PN3 (P) possui alto desempenho catalítico para reações como a produção seletiva de hidrogênio a partir de ácido fórmico para redução de dióxido de carbono (CO ₂ ) e para formar ésteres e iminas. Mas o valor real da pesquisa pode estar nos novos insights que ela gera sobre o papel da aromaticidade na catálise, e os novos horizontes que se abrem com isso. "Antes do nosso trabalho, a importância da aromaticidade não foi destacada neste campo, "Gonçalves diz." Compreender fundamentalmente a aromatização e desaromatização permitirá o projeto de catalisadores para um melhor desempenho e talvez uma nova reatividade. "

p "Nossa descoberta não é sobre a identificação de um novo ou melhor catalisador para uma reação conhecida, mas sobre a abertura de um novo campo para novas oportunidades ilimitadas no futuro, "Huang acrescenta.