Un pequeño equipo de investigadores de la Universidad de California, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y LPCNO, Universidad de Toulouse, ha desarrollado una forma de sintetizar un complejo de torio-aluminio con un elemento actínido para donar electrones al unirse con un metal. En su artículo publicado en la revista Ciencia química el grupo explica cómo lograron la primera hazaña de su tipo.

El torio (Th) es un elemento metálico radiactivo de color plateado. Como otros metales, es relativamente difícil, pero flexible. También tiene un alto punto de fusión y es muy reactivo:cuando se expone al aire, reacciona y se vuelve negro. También se considera inestable. Actualmente se utiliza en determinadas aplicaciones de soldadura y se está considerando como material de sustitución del uranio en algunos reactores nucleares.

Como señalan los investigadores, La posición del torio en la tabla periódica es única debido a la renuencia de sus orbitales 5f a unirse, como ocurre con otros actínidos. Pero también es químicamente diferente de otros metales de transición ácida de Lewis. En este nuevo esfuerzo, El equipo se propuso comprender mejor la estructura electrónica del torio observando específicamente los complejos bimetálicos con enlaces de metal a metal. Como parte de ese esfuerzo, desarrollaron una forma de sintetizar bimetálicos Th-Al usando reacciones entre diferentes materiales. Los complejos resultantes son únicos porque los átomos de torio terminaron en un estado de oxidación +3. Notablemente, sólo se han sintetizado 10 Th (III) complejos.

Para sintetizar el nuevo Th (III), los investigadores indujeron reacciones entre di-terc-butilciclopentadienilo, apoyado por un dihaluro de Th (IV), con una sal aniónica de hidruro de aluminio. Luego se redujo el material resultante, produciendo el nuevo Th (III). Para estabilizar el nuevo material, los investigadores lo emparejaron con un ligando alanato.

Para demostrar que ese nuevo material era de hecho un Th (III), los investigadores lo estudiaron usando espectroscopia EPR, que reveló los electrones compartidos entre los dos átomos. También realizaron cálculos de DFT para mostrar que el torio realmente había donado una elección al aluminio. El equipo sugiere que su trabajo puede ser útil para otros químicos que buscan utilizar actínidos como donantes. También señalan que sus resultados experimentales podrían resultar útiles en el futuro como una forma de producir otros actínidos como el plutonio, reduciendo la necesidad de otros estabilizadores.

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