加速化學反應對於改善工業過程或減輕無害廢物至關重要。這些改進的實施需要指定化學家記錄的反應路徑。現在,賓夕法尼亞州立大學的一群研究人員發現,是否發生了所有這些新事件,並為化學設計開闢了新的空間,基本的氧化反應可以繼續實現相同目標的另一個途徑。
描述該研究的角色出現在2025年6月23日 美國化學學會雜誌。
有機化合物的反應 – 碳,氫,氧和其他元素,限制了有機元素的特定鏈接和電子排列。過渡金屬中有更多的電子佈置,例如包括鉑和鎮在內的一種元素。與過渡金屬的有機化合物相互作用,這種額外的化合物可以改變發展為較廣泛的潛在反應多樣性的有機化合物的結構。了解這些化學反應的多樣性,化學家可以幫助設計方法來利用過渡金屬提高工業過程的效率,例如,找到有助於減少環境污染物的新解決方案。
賓夕法尼亞州立大學和研究團隊的化學反應喬納森·庫克(Jonathan Kuok)說:“過渡金屬致力於打破有機化學規則。” “儘管生物系統被認為是有機的,但金屬合作社實際上具有反應性。過渡金屬也用於催化化學工業尺度的反應。
Chemical reactions occur in a state of the more stable “desired” molecules “. The cloud-registrations are mostly resorted by electrons. A hydrogen atom lives in a” 1s “orbital, two hydrogen atoms can bail the dihydrogen (H2 orbital for two hybrid orbital. The more stable of two hybrid orbals, more energy savings can have many S – vitals, including P-, D- and F-native,電子結構和化學反應的多樣性。
庫克說:“在自然界中,氫原子僅使用其唯一的軌道資源1S軌道支持其電子。” “但是兩個氫原子可以匯聚在一起說:“我們有兩個電子和兩個軌道資源,這是分擔我們資源之間負擔的最有效方法。大多數軌道元件僅具有S-和P軌道,但是過渡金屬混合D軌道。 “
另外,在大多數氧化描述中,據說過渡金屬將其電子捐贈給有機底物,並在鏈接過程中捐贈給有機底物。金屬過渡有機分子的接近度使您可以混淆兩組軌道,驅動許多類型的反應。因此,它為開發電子化合物做出了巨大的努力,這可能會更強大。
庫克說:“但是,某些氧化附加組件是不同的。” “ Suiprocher,通過電子缺乏的金屬過渡加速。而不是進行過渡選舉。
研究小組使用了帶有過渡金屬的鉑和鈀化合物 – 沒有緊湊的電子 – 它們患有氫氣。然後,用於控制複雜金屬過渡的變化的核磁共振(NMR)光譜。因此,氫可以觀察到他將電子送給金屬絡合物的中間步驟,在接近最後一個情況之前,不可能接近氧化劑。
庫克說:“我們很高興將這部新劇本添加到過渡金屬劇本中。” “這表明它打開了使用金屬過渡化學的新的和令人興奮的方法。它特別感興趣地發現可能破壞硬污染物的反應。”
除了費用外,研究團隊是賓夕法尼亞州立大學的研究生Nisha Rao的第一作者。科學科學Eberly Penn州保護了這項研究。