Los químicos de la Ruhr-Universität Bochum han probado un nuevo enfoque para activar reacciones químicas basadas en el elemento selenio. Demostraron que el selenio puede formar enlaces similares a los de los enlaces de hidrógeno, resultando en reacciones aceleradas. El mecanismo exacto lo describe el equipo de la Cátedra de Química Orgánica 1 en Bochum, incluyendo al profesor Dr. Stefan Huber y Patrick Wonner, en el diario Angewandte Chemie , en colaboración con el Prof. Dr. Daniel Werz de la Universidad Tecnológica de Braunschweig.

Tradicionalmente, Los complejos metálicos se utilizan como activadores y catalizadores. Se forman completos, es decir, enlaces covalentes con la molécula cuyas reacciones se supone que deben acelerar. Sin embargo, los metales suelen ser costosos o tóxicos.

Lazos más débiles son suficientes

En los años recientes, se ha hecho evidente que un enlace covalente no es absolutamente necesario para la activación o catálisis. Vínculos más débiles, como los enlaces de hidrógeno, podría ser suficiente. Aquí, el enlace se forma entre un átomo de hidrógeno polarizado positivamente y el centro polarizado negativamente de otra molécula. Al igual que el hidrógeno, elementos del grupo 17 en la tabla periódica, a saber, halógenos como el cloro, bromuro y yodo, pueden formar enlaces débiles y, por lo tanto, servir como activadores o catalizadores.

El equipo de Stefan Huber transfirió este principio a elementos del grupo 16 de la tabla periódica, es decir, calcógenos. Los investigadores utilizaron compuestos con un átomo de selenio polarizado positivamente. Forma un enlace débil al sustrato de la reacción, como resultado, la transformación se aceleró de 20 a 30 veces.

Para fines de comparación, los químicos también probaron compuestos en los que habían reemplazado el centro de selenio por otro elemento. Las moléculas sin selenio no aceleraron la reacción. "Como consecuencia, el efecto observado se puede atribuir claramente al selenio como centro activo, "dice Huber.

Mejor que el azufre

En estudios anteriores, sólo había surgido un caso comparable de catálisis con calcógeno; allí, se utilizó azufre en lugar de selenio. "Como el selenio se puede polarizar más fácilmente que el azufre, tiene un mayor potencial como componente catalizador a largo plazo, "explica Stefan Huber." En combinación con enlaces halógenos, Los enlaces de calcógeno han agregado dos mecanismos fascinantes al repertorio de los químicos, para el cual no existe un equivalente conocido en la naturaleza, por ejemplo en enzimas ".

En el siguiente paso, el equipo planea demostrar que los compuestos de selenio se pueden utilizar como catalizadores adecuados. En el presente, los investigadores se refieren a ellos como activadores, ya que se requieren cantidades relativamente grandes de la sustancia para desencadenar la reacción. Esto se debe a que el término catalizador no se puede utilizar hasta que la cantidad de los compuestos de selenio necesarios sea menor que la cantidad de los materiales de partida necesarios para la reacción.