Un equipo de investigadores del Max Planck Institut für Kohlenforschung ha encontrado una forma de hacer que el bismuto se comporte como un metal de transición. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe su método para hacer que el bismuto orquesta eventos de intercambio de enlaces.

El bismuto es un metal de post-transición pentavalente de color gris rojizo; es quebradizo y blanco cuando se produce por primera vez. Obtiene su tonalidad rojiza debido a la oxidación. Se utiliza en una amplia variedad de productos, incluidos los productos farmacéuticos, pigmentos y cosméticos. Se utiliza con menos frecuencia como reactivo en reacciones químicas. Los químicos con este nuevo esfuerzo buscaron cambiar eso porque el bismuto, a diferencia de la mayoría de los otros metales, es seguro para el consumo humano.

Los investigadores señalan que los metales de transición son útiles como catalizadores porque pueden moverse hacia adelante y hacia atrás entre los estados de oxidación. Tal flexibilidad les permite deslizarse dentro y fuera de los enlaces químicos. Esto les permite usarse en aplicaciones donde pueden cortar uniones entre un sólido no metálico como el boro y el carbono, y luego agregar un flúor de carbono como reemplazo. Los investigadores señalan que el uso de bismuto en cambio permitiría a los químicos llevar a cabo reacciones similares, resultando en productos finales más seguros.

El trabajo del equipo implicó producir un catalizador mediante la optimización de ligandos que presentaban un resto sulfoximina que podría usarse para la fluoración de ésteres aril borónicos a través de ciclos redox de bismuto. Las diferentes especies de bismuto se sometieron a una caracterización cristalográfica junto con investigaciones de eventos de enlace carbono-flúor. lo que llevó a la identificación de características que podrían usarse para llevar a cabo un ciclo catalítico completo. Señalan que la reacción que desarrollaron requería un razonamiento mecanicista:no podría haber ocurrido mediante una mezcla aleatoria.

Los investigadores señalan que todavía hay problemas con las reacciones que deben abordarse antes de que el bismuto pueda usarse como metal de transición. Describen su trabajo más como una prueba de concepto que como una demostración del uso de bismuto en aplicaciones comerciales. Sugieren además que su enfoque probablemente se prestará a reacciones que no se pueden realizar con otros metales en lugar de reemplazar metales en reacciones que ya se utilizan en aplicaciones comerciales.

© 2020 Science X Network