Бор заменяет металлы в химических процессах, снижая токсичность и стоимость

Традиционные координационные комплексы олефинов с металлами (слева) и вновь открытые координационные комплексы олефинов с бором (справа). Автор: Райан Дьюхерст

Когда речь заходит об устранении токсичных и дорогих тяжелых металлов в химической промышленности, новое исследование Вюрцбургского университета указывает путь вперед.

Команда под руководством профессора химии Хольгера Брауншвейга в Вюрцбургском университете исследует «металл-миметические» свойства элементов основной группы, таких как бор. Они показали, что при определенных условиях бор может имитировать реакционное поведение металлов, не будучи токсичным или таким же дорогим, как металлы.

Статья, опубликованная в Nature Chemistry, показывает, что бор также может образовывать так называемые π-комплексы с олефинами, которые по своим свойствам и поведению аналогичны комплексам переходных металлов с олефинами. Последние соединения являются промежуточными продуктами во многих крупномасштабных каталитических процессах в промышленности.

«Наше открытие открывает целую новую область периодической таблицы для π-координационной химии — включая возможность использования элементов основной группы в качестве промышленных катализаторов для реакций функционализации ненасыщенных углеводородов», — говорит Брауншвейг.

Бор-олефиновые π-комплексы были синтезированы постдоками доктором Максимилианом Мишелем и доктором Марко Вебером. Вюрцбургские химики надеются, что их открытие вдохновит других исследователей раздвинуть границы химии основной группы дальше и найти дополнительные применения для бора или других элементов основной группы.

«В долгосрочной перспективе наша главная цель — заменить токсичные и дорогостоящие тяжелые металлы в промышленных процессах на элементы основной группы», — говорит Брауншвейг.

Далее команда планирует модифицировать бор-олефиновые π-комплексы, чтобы их поведение было еще более похожим на поведение известных металлических комплексов.

Больше информации: Maximilian Michel et al, Olefin π-coordination chemistry at low-oxidation-state boron, Nature Chemistry (2025). DOI: 10.1038/s41557-025-01952-3

Источник: Вюрцбургский университет имени Юлиуса и Максимилиана