Bakır, Üçlü Bağlı Bor’a Parıltı Getiriyor

Bakır, Üçlü Bağlı Bor'a Parıltı Getiriyor

Bor-üçlü bağlı bor ile geçiş metalleri arasındaki reaktivitenin keşfi beklenmedik bir sürprizdir.

Bor-üçlü bağlı borun bir metalle yan yana bağlantısı, tamamen organik alkin ligandlarının ötesinde metal bağlı üçlü bağların repertuarını genişletmiştir. Bu, kimyagerlerin bakır(I) atomları ile π kompleksleri oluşturmalarını sağlamıştır. Bunlardan biri, elektromanyetik spektrumun kırmızı ila yakın kızılötesi bölgesinde şiddetli bir fosforlanma göstermektedir.

Karbon-karbon üçlü bağları iyi bilinmektedir. Alkin grupları ile sikke metalleri arasında oluşan π kompleksleri düzenli olarak organik sentez ve katalizörlerden yararlanmaktadır. Çok daha nadir olarak, bakır ve onun kimyasal kuzenlerine π bağları ile bağlanan alkinlerin karbonsuz analoglarıdır. Disilynes, daha ağır alkin analoglarının platin ve paladyum kompleksleri olarak bilinmektedir. Ancak daha ağır elementler arasındaki üçlü bağların trans-cis doğası, metallerle olağandışı bağlar üretmektedir. Bununla birlikte, uluslararası bir işbirliği borun bağlayıcılığını karbondan farklı bir şekilde oluşturmaya başlamıştır.

Almanya’daki Würzburg Julius Maximilian Üniversitesi’nden Holger Braunschweig ve Andreas Steffen’in araştırma ekipleri, Birleşik Krallık Sussex Üniversitesi ve Tezpur Üniversitesi’ndeki meslektaşları ile birlikte bakır(I) atomları ile bir π kompleksi oluşturmak için bor-bor üçlü bağları bulunan diboren moleküllerinden birisini kullanmışlardır. Bor-bor merkezine bağlanmış çeşitli bakır atomlarıyla üç farklı bileşik üretmişlerdir. Daha fazla metal atomu, bor atomlarının ve borun, devam eden organik gruplardan daha fazla ayrılması anlamına gelmektedir. Ekibin yoğunluk fonksiyonel teori hesaplamaları bor atomları arasında yalnızca bir çift bağ içeren diboren, π komplekslerine göre daha fazla orbital etkileşimi olduğunu ortaya koymaktadır.

Belki de en büyük potansiyel teknolojik görüş, bu komplekslerden birinin kırmızı ila yakın kızılötesi bölgede yoğun bir fosforesans ürettiği gerçeğidir. Bu, kompleksin üçlü uyarılmış hallerinden gelen emisyon ile üretilmektedir.

Daha önce ekip, bakır ve gümüş parçalarının baz dengeli bir diborene sahip olabileceğini göstermiştir. Ancak diboren üniteleri üzerine yapılan hesaplama çalışmaları ile, üçlü bağlı diborenlerin büyük bir kovalent karakter fraksiyonu ile daha güçlü π bağı oluşturabileceğini önermişlerdir. Fazla deneme ve yanılma sonrasında ekip, diboren komplekslerini iki ya da üç nötr bakır parçayla izole edebilmişlerdir. Bor-bor bağ biriminin daha fazla metalleştirilmesine rağmen, bakır atomlarının her biri ligand ile önemli kovalent π bağı oluşturabilmiştir. Bu, diborenin sadece elektrostatik etkileşimler yoluyla bağlanan çift bağlı diborenlerden farklı olarak, bir metalle orbital örtüşme oluşturabildiğini kanıtlamaktadır. Bunun sonuçları, bileşiğin şiddetli fosforesansına açıkça yansımaktadır.

Kanada Queen’s Üniversitesi’nden Suning Wang Chemistry World’e şöyle açıklama yapmıştır: “Cu-X ve bor-bor üçlü bağ arasındaki π bağlı bileşikler üzerindeki bu çalışma çok heyecan vericidir.” Wang, emisyonlu bor içeren malzemeler alanında dünya lideridir. Bor-bor üçlü bağının alkinler gibi geçiş metali iyonlarıyla benzer şekilde reaksiyona girebileceğini ilk kez saptamıştır ve onaylamıştır. Üç Bakır Klorür biriminin, çevresel destek olmadan tek bir bor-bor üçlü bağına şaşırtıcı şekilde bağlanmasının ve diboren molekülünün geçiş metali iyonlarına karşı çok yüksek bir benzerliğe sahip olduğuna işaret ettiğini eklemiştir.  “Bu yeni ve ilginç bir kimyaya öncülük etmelidir.” demiştir. Kimya ve uygulamalara dayanarak Wang, nadir bulunan ve oldukça etkili fosforesansın “oldukça merak uyandırıcı” olduğunu ve kesinlikle diborenin benzersiz elektronik doğasını yansıttığını, ayrıca bakır gibi ucuz metallerin iyonlarına dayanan fosforlu malzemelerin tasarımında ve de geliştirilmesinde yeni fırsatlar sunduğunu ve diboren bazlı potansiyel gösterdiğini öne sürmektedir.

Kaynak : chemistryworld.com

Okumanızı Öneriyoruz

Kentsel Hava Kirliliği COVID-19’u Daha Ölümcül Yapabilir

Yeni araştırma, hava kirliliğinin Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Koronavirüs salgınına ölümcül bir etkisi olabileceğini açığa çıkarıyor. …