En Güçlü Bağların Kırılması

Kimyacılar kimyada en güçlü bağlardan iki tanesini azot (N2) ve karbon monoksitte (CO) bulunan bağları ayırmanın ve faydalı organik bileşikler yapmanın yolunu ortaya çıkardı. İşlem bir Hafniyum kompleksinin aracılığıyla çalışır ve bu, bol gazlı ham maddelerden önemli kimyasallar üretme yollarını geliştirmeye yönelik ciddi bir adımdır.

Azot atmosferdeki gazların yüzde 78 ini oluşturmasına rağmen, üçlü bağın kırılması zor olduğundan birçok endüstriyel işlemlerde kullanılamaz. Amonyak yapmak için Haber'in işlemi istisnadır, fakat bu işlem yüksek basınca, sıcaklığa ve bunların yanında fosil kaynaklarından gelen hidrojen gazına ihtiyaç duyar.

 Hafnosen kompleksi kuvvetli N-N bağların içine CO yerleştirilmesine izin verir
© Nature Chemistry

Azotun üçlü bağlarını kırmak için alternatif kimya çok aranılan ve gelecekte büyük bir talep görebilecek bir alandır. Şimdi, New York, ABD de Paul Chirik ve  Cornell Üniversitesi'ndeki meslektaşları bunu yapmak için yeni bir yol buldular ve şaşırtıcı bir şekilde bu yöntem oda sıcaklığında çalışıyor.

University of British Columbia'dan Michael Fryzuk, ‘Ne zaman birileri azot için yeni bir kimyasal dönüşüm bulur, biz de o zaman kimyanın uzun süredir devam eden efsanelerinden birini çözmeye daha da yaklaşırız.’ diyor.

Chirik  Chemistry World'e şöyle konuştu;  ‘İki basit diatomik molekül olan N2 ve CO'yu, önemli bir yavaş salınımlı gübre olan oksamit gibi yeni organik maddeler yapmak için ve çok kuvvetli bir bağ ile birleştirmek için yeni bir metot keşfettik’.

Bu işlemin anahtarı; klor ligandları ve siklopentadien ile hafniyum metal iyonlarının bir kompleksi olan ve hafnosen olarak adlandırılan bir bileşiktir. Kompleks N2 molekülü ile reaksiyona girerek kloru iyoda değiştirmek üzere aktifleştirilebilir-bu da her N2 molekülünün iki hafnosen ile kompleks oluşturulmasına sebep olur. Bu bağlanma etkili bir şekilde üçlü bağı tekli N-N bağına indirir.

Bu aşamada,  son kalan N-N bağını kıran karbon monoksit eklenir ve yeni C-N bağları oluşur. Eklenen CO miktarın değiştirilmesiyle farklı organik bileşikler yapılabilir.

Chirik  ‘Buradaki dezavantaj, bu sürecin katalitikten daha çok stokiyometrik olmasıdır, bu da kırılmış her N2 molekülü için bir Hafniyum bileşiğine ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir.’diyor. Fakat bu bizi ilerlemeden alıkoyamaz. Biz yeni bir reaksiyon boşluğunun olduğunu ve katalitik reaksiyonlara ve önemli endüstriyel işlemlere uygulamayı umduğumuz benzersiz bir dönüşümü ortaya çıkardık.

Araştırmanın beklenmedik bir sonucu, beklendiği gibi metal iyonlarına nazaran N2 ye tutunmuş bağları olan CO in reaktifliğidir,  Fransa, Lyon Üniversitesinden Alessandra Quadrelli ‘biz N2 den N-C bağ oluşumunu geliştirmeye çalışıyoruz, fakat kararlı CO in seçilen senton olabileceğini anlayamadık’ diyor.

‘İnert, kararlı ve bol moleküllerden N-C bağ oluşumu bir rüya reaksiyonudur- çünkü eczacılıkta ve ev ürünlerinde kullanılan çok değerli bileşikler böyle bağlara sahiptir,’ diye ekliyor.

Kanada British Columbia Üniversitesi'nden Michael Fryzuk bu süreçte büyük bir potansiyel olduğunu kabul ediyor. ‘Bu çalışma koordine azot için yepyeni bir reaktivite çeşidini temsil ediyor.’ diye konuşuyor. Ne zaman birileri azot için yeni bir kimyasal dönüşüm bulur, biz de o zaman kimyanın uzun süredir devam eden efsanelerinden birini çözmeye daha da yaklaşırız, bu da organoazot bileşiklerin üretimi için N2 in hammadde olarak kullanılmasıdır. ’

Aktaran: Lewis Brindley

Kaynaklar: http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/December/13120901.asp
 

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap