p Cientistas da Universidade de Manchester conseguiram fazer com que metais actinídeos formassem ligações moleculares actinídeo-actinídeo pela primeira vez, abrindo um novo campo de estudo científico na pesquisa de materiais. p Reportado no jornal Natureza , um grupo de cientistas das universidades de Manchester e Stuttgart preparou e caracterizou com sucesso a tão procurada ligação actinídeo-actinídeo em um composto isolável.

p A maior parte da Tabela Periódica são metais, portanto, o campo da ligação metal-metal é uma vasta área de pesquisa após quase 180 anos de investigações, com aplicativos que abrangem a compreensão da estrutura eletrônica, catálise, química em superfícies metálicas, magnetismo, e química bioinorgânica. Os materiais a granel podem ser difíceis de estudar, portanto, há um grande interesse em estudar compostos moleculares que possuam ligações metal-metal, uma vez que tais espécies podem ser estudadas mais diretamente em detalhes e constituem modelos que representam fragmentos moleculares de materiais a granel.

p Embora a ligação metal-metal seja extremamente bem desenvolvida para metais de transição e elementos do grupo principal, que serviu de base para os aplicativos acima, permaneceu praticamente desconhecido para os elementos actinídeos, com exemplos restritos a transientes observados espectroscopicamente ou diatômica fundamental em experimentos de captura em escala microscópica. Além disso, fazer previsões sobre os elementos do regime relativístico ao pé da Tabela Periódica é altamente desafiador. Assim, a realização experimental da ligação actinídeo-actinídeo em moléculas isoláveis ​​rotineiramente tem sido um dos principais alvos da química dos actinídeos sintéticos por décadas.

p Os pesquisadores conseguiram preparar um reduzido, que é rico em elétrons, aglomerado de tritório. Se reagentes de redução convencionais tivessem sido usados, o resultado teria sido perdido, porque esses reagentes heterogêneos produzem o cluster de tritório lentamente, portanto, apenas traços estão presentes em qualquer momento devido à decomposição durante os tempos de reação prolongados. Contudo, a chave para o sucesso foi usar um reagente de redução homogêneo solúvel que dá reações quase instantâneas que proporcionam o aglomerado de tritório com alto rendimento isolado antes que ele possa se decompor.

p Professor Steve Liddle, co-diretor do Center for Radiochemistry Research (CRR) da University of Manchester, liderou a pesquisa. Ele disse:"Usando apenas o agente redutor certo combinado com o precursor sintético certo, fomos capazes de isolar um complexo que de outra forma certamente nos teria iludido, o que levanta a questão interessante de saber se outra ligação actinídeo-actinídeo já havia escapado do campo antes, mas agora poderia ser acessível. "

p Surpreendentemente, usando uma série de técnicas de caracterização, os pesquisadores descobriram que no coração da molécula residem dois elétrons emparelhados em uma nuvem de densidade de elétrons que é compartilhada igualmente entre os três átomos de tório. Esta situação muito rara é chamada de ligação sigma-aromática, e seu relatório aqui estende esse tipo de ligação a uma sexta camada quântica atômica principal e à sétima linha da tabela periódica.

p O aglomerado de tritório é notável em duas outras contagens. Em primeiro lugar, ele contém ligação actinídeo-actinídeo que pode ser feita em escala e isolada, que permitirá um maior desenvolvimento e compreensão dela e de sua química, abrindo este novo campo. Em segundo lugar, a ligação sigma-aromática vai contra a grande maioria das previsões teóricas anteriores e a ligação metal-metal realizada experimentalmente, destacando as dificuldades de fazer previsões sobre sistemas relativísticos.

p O co-diretor do CRR, Professor Nikolas Kaltsoyannis, conduziu a análise computacional. Ele disse:"A ligação química nesta bela molécula é extraordinariamente inesperada, ressaltando o quão imprevisíveis os elementos actinídeos podem ser. "

p A capacidade de agora fazer e isolar compostos ligados a actinídeo-actinídeo, cuja reatividade e propriedades podem agora ser examinadas diretamente, abre oportunidades para fazer crescer esta nova área da química de ligações metal-metal, por exemplo, fornecer modelos para materiais de actinídeo a granel e potencialmente novos comportamentos quânticos.