Ajankohtaista

Suunnanmuutos Alumiinin kemiassa

 Alumiini on yksi teknologisesti tärkeimmistä alkuaineista jaksollisessa järjestelmässä. Nyt Oxfordin yliopiston ja Jyväskylän yliopiston kemian laitoksen tutkijat ovat löytäneet yhteistyöprojektissaan täysin uudenlaista reaktiivisuutta alumiiniyhdisteillä. Löydös saattaa olla hyödyksi uusissa sovelluksissa, jotka hyödyntävät uusien metalli-hiili ja metalli-metalli-sidosten muodostumista.

Trivalenttiset alumiiniyhdisteet – kuten jokainen kemian opiskelija voi kertoa – ovat elektronivajaita ja reagoivat Lewisin happoina eli elektronien vastaanottajana kemiallisissa reaktioissa. Lukuisat synteettiset reaktiot ja monet teolliset prosessit (kuten polyetyleenin tuotanto) perustuvat juuri tähän alumiinin kemialliseen ominaisuuteen. Alumiiniyhdisteet hapetusluvulla +1 ovat myös tunnettuja, mutta aikaisemmin alumiinireagenssi ei ole toiminut nukleofiilinä (elektroniparin luovuttajana) Al–E sidoksen (E = H, C, jne.) muodostusreaktioissa.

kompleksialuminyylikompleksi

Kuva1: Kaavioesitys (vasen) ja kokeellisesti mitattu rakenne (oikea) kalium aluminyylikompleksista.

Ensimmäinen anioninen alumiini(I)nukleofiili

Tutkijat osoittavat nyt ensimmäistä kertaa, että anionisia alumiini(I)yhdisteitä voidaan syntetisoida. Lisäksi ne voivat olla pysyviä huoneenlämpötilassa ja reagoida elektroneja luovuttavina nukleofiileinä. Dimetyylixanteeniin perustuva kalium aluminyyliyhdiste (Kuva 1) voidaan valmistaa pelkistämällä vastaava jodidiyhdiste kaliumilla. Syntynyt kompleksi osoittaa ennennäkemätöntä reaktiivisuutta, sillä se toimii alumiinikeskeisenä nukleofiilinä Al–E (E = H, C, jne.) sidosten muodostusreaktioissa ja bentseenin C–H hapettava additio-reaktio tapahtuu selkeästi pääryhmien metallin muodostamassa reaktiokeskuksessa.

 - Tulokset aiheuttavat suunnanmuutoksen yhden jaksollisen järjestelmän teknologisesti tärkeimmän alkuaineen kemiassa – metaforisesti, kääntäen alumiinikemian täysin päälaelleen, kertoo tutkijatohtori Petra Vasko.  

 Tutkimus on julkaistu Springer Nature julkaisusarjassa 16.4.2018.

 Lisätietoja:

kuuluu seuraaviin kategorioihin: ,