Activación de nitrógeno por metales de transición (TM) o boro y ejemplos de complejos metálicos AE de baja valencia. Crédito: Ciencias (2021). DOI:10.1126 / science.abf2374
Un equipo de investigadores de la Universidad Erlangen-Nürnberg, La Universidad Tecnológica de Nanjing y la Universidad Philipps-Universität Marburg han descubierto que es posible utilizar calcio (I) con β-dicetiminato como ligando y potasio como reductor terminal para la reducción de dinitrógeno. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe cómo intentaron hacer un complejo de calcio (I) en su laboratorio utilizando ligandos voluminosos como un medio para estabilizar el ion y cómo eso los llevó a un nuevo descubrimiento sobre el calcio.
El calcio es uno de los elementos más comunes en la naturaleza, además de ser el ingrediente principal de los huesos, también se encuentra en conchas marinas y algunos tipos de piedra. Investigaciones anteriores han demostrado que el calcio (O) es reactivo, aunque el calcio (I) no se considera muy reactivo, lo que significa que hay pocos o ningún complejo de calcio (I). En este nuevo esfuerzo, los investigadores sospecharon que la falta de complejos de calcio (I) tenía más que ver con la falta de esfuerzo para producirlos que con la incapacidad para hacerlo. Por lo tanto, se propusieron hacer uno para ellos.
En su trabajo, los investigadores intentaron usar β-dicetiminato como ligando para estabilizar el ion. Pero mientras lo hacían, encontraron que el calcio reaccionaba con el tolueno, benceno y paraxileno que estaban usando como solventes, lo que los llevó a probar solventes que eran menos reactivos. Al hacerlo, descubrieron que la adición de tetrahidropirano o tetrahidrofurano a la reacción daba como resultado la formación de cristales de color marrón rojizo. Descubrieron que dos de los calcio, que todavía estaban envueltos dentro del ligando, había capturado el N 2 molécula que el equipo había utilizado para permitir una atmósfera inerte durante la reacción. El equipo se sorprendió con este hallazgo porque metales como el calcio, que se sabe que ceden electrones fácilmente, no se esperaba que activara N 2 .
El equipo descubrió que el calcio podía usar su enlace d-orbital con N 2 de forma similar a la observada con los metales de transición. Este hallazgo sugiere que los químicos pueden tener que ver los elementos del bloque s de la tabla periódica de nuevas formas.
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