Un equipo de químicos de la Universidad RUDN y el Instituto Nesmeyanov de Compuestos Organoelementos (INEOS) sintetizaron dos grupos heterometálicos con una eficiencia de casi el 100%. Estos compuestos se pueden utilizar como catalizadores en la industria farmacéutica, producción de polímeros, y otras ramas de la industria química. Los resultados del estudio se publicaron en la Revista de química organometálica .

Un grupo de metales es un grupo de varios átomos de metales con una interacción significativa entre ellos. Los grupos que contienen átomos de diferentes metales se denominan heterometálicos. Se utilizan como catalizadores en reacciones orgánicas, por ejemplo, en la industria farmacéutica o la producción de polímeros. Sin embargo, el desarrollo de tales agrupaciones no es una tarea fácil. Un equipo de químicos de la Universidad RUDN e INEOS sugirió una forma efectiva de obtener grupos heterometálicos a partir de un grupo de metales regular que consta de tres átomos de rodio.

"Se sabe que el rodio es un metal catalítico, y muchos procesos orgánicos son catalizados por grupos de metales a base de rodio. Sin embargo, la mayoría de los enfoques para la síntesis de racimos heterometálicos son inconsistentes y conducen al producto con poco rendimiento. Logramos desarrollar clusters heterometálicos a base de rodio altamente eficientes, "dijo Olga Chusova, Doctor., investigador del Centro Científico "Química de Cristal y Análisis Estructural, "Universidad RUDN.

El equipo utilizó un grupo de tres átomos de rodio conectados en forma de triángulo con ligandos (moléculas que determinan el comportamiento de los átomos) unidos a sus verstices y lados. Algunos ligandos son más ventajosos para los compuestos que otros. Habiendo elegido cuidadosamente los ligandos tanto en el grupo inicial como en los reactivos, los químicos lograron obtener nuevos racimos heterometálicos. A saber, utilizaron un metaloelectrófilo (una sustancia que contiene un átomo de metal que carece de electrones) como reactivo. Gracias a esto, Se formó un nuevo complejo de diferentes átomos metálicos. En lugar de un triángulo, el grupo heterometálico tiene forma de tetraedro con tres átomos de rodio y un átomo de oro o cobalto en sus vértices.

Este mecanismo hizo que la reacción fuera casi 100% eficiente, es decir, la cantidad real del cúmulo heterometálico obtenido coincidió casi exactamente con las predicciones del equipo (en un 81% en el caso del cobalto y en un 93% en el caso del oro). Notablemente, la reacción fue bien en ambos casos, aunque los metaloelectrófilos que contienen oro y cobalto tienen estructuras diferentes.

"A pesar de las diferencias en su estructura electrónica, ambos metaloelectrófilos reaccionaron con el grupo triangular de rodio y formaron grupos tetraédricos estables. Esto se debe a la estructura única del grupo inicial:puede proporcionar un número diferente de electrones dependiendo del metaloelectrófilo. En este caso, el a base de oro requería solo dos electrones, y el a base de cobalto necesitaba seis, "agregó Olga Chusova.

El descubrimiento puede mejorar potencialmente la síntesis de catalizadores basados ​​en racimos heterometálicos para la industria química.