Per la prima volta si forma un triplo legame tra boro e carbonio
Un team di ricerca apre nuovi orizzonti per la chimica: presenta il primo triplo legame al mondo tra gli atomi boro e carbonio
Boro, carbonio, azoto e ossigeno: questi quattro elementi possono formare legami chimici tripli tra loro grazie alle loro proprietà elettroniche simili. Ne sono un esempio il monossido di carbonio, composto da un atomo di carbonio e uno di ossigeno, o l'azoto presente nell'atmosfera terrestre con i suoi due atomi di azoto.
Struttura della prima molecola al mondo con un triplo legame tra boro (B) e carbonio (C).
Rian Dewhurst, University of Wuerzburg
La chimica riconosce i legami tripli tra tutte le possibili combinazioni dei quattro elementi, ma non tra boro e carbonio. Questo è sorprendente perché da tempo esistono doppi legami stabili tra boro e carbonio. Inoltre, sono note molte molecole in cui esistono legami tripli tra carbonio e carbonio o tra boro e boro.
I chimici della Julius-Maximilians-Universität (JMU) di Würzburg hanno ora colmato questa lacuna: Un team guidato dal professor Holger Braunschweig, esperto di boro, è riuscito per la prima volta a sintetizzare una molecola con un triplo legame boro-carbonio, la cosiddetta borina, che si presenta come un solido di colore arancione a temperatura ambiente. Gli scienziati hanno caratterizzato la nuova molecola e hanno anche effettuato studi iniziali di reattività. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista "Nature Synthesis".
Atomo di boro in una situazione scomoda
Nella nuova molecola, l'atomo di boro si trova in una disposizione lineare con gli atomi di carbonio. "In combinazione con il triplo legame, questo determina una situazione molto scomoda per il boro, in cui non ama entrare volontariamente", spiega il dottor Rian Dewhurst, coautore dello studio. Ecco perché c'è voluto così tanto tempo per sintetizzare per la prima volta un triplo legame di questo tipo".
Cosa interessa ai chimici di Würzburg della nuova molecola: "I composti in cui singoli atomi si sentono 'a disagio' spesso mostrano una reattività molto interessante", spiega il dottorando Maximilian Michel, che ha sintetizzato la molecola.
Il lavoro del team si concentra ora proprio su questa reattività. In ultima analisi, ciò potrebbe portare a strumenti innovativi per le sintesi chimiche. I risultati potrebbero anche essere utili per una migliore comprensione dei legami e delle strutture chimiche.
Ispirazione per altri ricercatori
"Un altro vantaggio che spesso viene trascurato: La ricerca di base come la nostra ispira altri ricercatori a mettere il loro impegno e la loro immaginazione nella sintesi di composti che sembrano piuttosto improbabili", dice Rian Dewhurst. "Queste idee folli spesso si traducono in progressi che cambiano il mondo". Il teflon, ad esempio, è stato scoperto durante una ricerca originariamente finalizzata allo sviluppo di nuovi refrigeranti. E mentre si cercava di produrre plastiche trasparenti, il prodotto supercolla è emerso per caso.
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