21.01.2019
Tutkimusuutiset

Ensimmäinen nukleofiilinen kultakompleksi

Oxfordin yliopiston ja Jyväskylän yliopiston kemian laitoksen tutkijat ovat kehittäneet yhteistyöprojektissaan uudenlaisen kultayhdisteen, jonka nukleofiilinen reaktiivisuus on ennennäkemätöntä. Tutkimus avaa mahdollisuuksia käyttää kultayhdisteitä esimerkiksi katalyytteinä täysin uudenlaisissa kemiallisissa reaktioissa.

Siirtymämetallikemian kulmakiviä ovat positiivisesti varautuneet metalli-ionit sitoutuneena neutraaleihin tai negatiivisesti varautuneisiin yhdisteisiin. Tällaisissa komplekseissa, metalli-ionit toimivat elektronien vastaanottajina eli elektrofiileinä. Tässä suhteessa kulta on poikkeus, sillä se on ainoa siirtymämetalli, joka voi muodostaa liuoksessa tai kiinteässä tilassa pysyvän negatiivisesti varautuneen ionin, auridin. Näin ollen kulta pystyy periaatteessa toimimaan myös elektronien luovuttajana eli nukleofiilinä. Kuitenkin vasta nyt tutkijat ovat ensimmäistä kertaa pystyneet osoittamaan, että nukleofiilinen reaktiivisuus liuoksessa on mahdollista kultayhdisteille.

Uusi reaktio kullan jalostamiseksi

Tutkijoiden valmistamassa lineaarisessa yhdisteessä on hyvin polarisoitunut alumiini–kultasidos johtuen kullan huomattavasti suuremmasta kyvystä vetää elektroneja puoleensa.

- Elektronirikas kulta voikin nyt reagoida esimerkiksi hiilidioksidimolekyylin kanssa tuottaen insertioyhdisteen, jossa kulta hyökkää hiilidioksidin keskushiileen ja muodostaa sidoksen sen kanssa, selventää tutkijatohtori Petra Vasko Jyväskylän yliopistosta.

Kultakompleksit ovat tunnettuja elektrofiilisesta luonteestaan ja yhdisteitä käytetäänkin esimerkiksi erilaisissa katalyyttisissä reaktioissa. Siirtymämetalliyhdisteille ominaiset reaktiot kuten hapettava additio ja erilaiset insertio- ja eliminaatioreaktiot ovat kuitenkin vielä harvinaisia kultakomplekseille.

- Nukleofiilista reaktiivisuutta ei olla ennen tätä havaittu koskaan aikaisemmin. Tutkimustulokset voivatkin avata täysin uusia ovia kullan kemiassa, iloitsee tutkijatohtori Akseli Mansikkamäki Jyväskylän yliopistosta.

Tutkimus on julkaistu Springer Nature Chemistry -julkaisusarjassa 21.1.2019.

Lisätietoja: